卷积码的维特比译码函数

% 在网格图中的列位置，记录的数值为当前状态，这样就可以从网格图中
% 某位置的某个状态得出其对应上一个列位置的状态，从而能很方便的完
% 成译码过程。
survivor_state(nextstate(j+1,l+1)+1,i+1)=j;
end
decorder_output_matrix=zeros(k,depth_of_trellis-L+1);
for i=1:depth_of_trellis-L+1
% 根据数组input的定义来得出从当前状态到下一个状态的输入信号矢量
dec_output_deci=input(state_sequence(1,i)+1,state_sequence(1,i+1)+1);
% 计算实际的输出码同网格图中此格某种输出的码间距离
for ll=1:n
branch_metric=branch_metric+metric(channel_output_matrix(ll,i),binary_output(ll));
%开始无尾信道输出的解码
for i=1:depth_of_trellis-L+1 %i指示网格图的深度
% flag矩阵用于记录网格图中的某一列是否被访问过
flag=zeros(1,number_of_states);
if i<=L
step=2^((L-i)*k); %在网格图的开始处，并不是所有的状态都取
for l=0:2^k-1 %l为从k个输入端的信号组成的状态，总的状
%态数为2^k，所以循环从0到2^k-11
branch_output=rem(memory_contents*G',2);
% nextstate数组记录了当前状态j下输入l时的下一个状态
nextstate(j+1,l+1)=next_state;
% 二维坐标y=next_state+1指下一个状态的值
% 由于Matlab中数组的下标是从1开始的，而状态值
% 是从0开始的，所以以上坐标值为:状态值+1
input(j+1,next_state+1)=l;
% branch_output用于记录在状态j下输入l时的输出
% output数组记录了当前状态j下输入l时的输出（十进制）
output(j+1,l+1)=bin2deci(branch_output);
end
end
% state_metric数组用于记录译码过程在每状态时的汉明距离
% state_metric大小为number_of_states 2，（:,1）当前
end
%开始尾部信道输出解码
for i=depth_of_trellis-L+2:depth_of_trellis
flag=zeros(1,number_of_states);
% 状态数从number_of_states→number_of_states/2→...→2→1
state_sequence=zeros(1,depth_of_trellis+1);
% survivor_state数组的最后的输出状态肯定是“0”
state_sequence(1,depth_of_trellis)=survivor_state(1,depth_of_trellis+1);
branch_metric=0; %用于记录码间距离
% 将当前状态下输入状态l时的输出output转为n位二进制，以便
% 计算码间距离（说明：数组坐标大小变化同上）。
binary_output=deci2bin(output(j+1,l+1),n);
+branch_metric)|flag(nextstate(j+1,1)+1)==0)
state_metric(nextstate(j+1,1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+branch_metric;
survivor_state(nextstate(j+1,1)+1,i+1)=j;
% G是一个n*Lk矩阵，该矩阵的每一行确
% 定了从移位记错器到第n个输出间的连接，
% 是码速率。
% survivor_state是表示通过网络的最佳路径的矩阵。
% 量度在另一个函数metric（x,y）中给出，而且可根据
% 硬判决和软判决来指定。
% 该算法最小化了量度而不是最大化似然
% 寄存器的状态组合来确定
number_of_states=2^((L-1)*k);
% 产生状态转移矩阵、输出矩阵和输入矩阵
for j=0:number_of_states-1 %j表示当前寄存器组的状态因为状态是从零
%开始的,所以循环从0到number_of_states-1
% 输出矩阵，每一列为一个输出状态
channel_output_matrix=reshape(channel_output,n,depth_of_trellis);
% survivor_state描述译码过程中在网格图中的路径
survivor_state=zeros(number_of_states,depth_of_trellis+1);
% 逐级译码过程
for i=1:depth_of_trellis
state_sequence(1,depth_of_trellis-i+1)=survivor_state((state_sequence(1,depth_of_trellis+2-i)...
+1),depth_of_trellis-i+2);
% 程序说明同上，只不过输入矢量只为0
last_stop=number_of_states/(2^((i-depth_of_trellis+L-2)*k));
for j=0:last_stop-1
branch_metric=0;
binary_output=deci2bin(output(j+1,1),n);
state_metric(nextstate(j+1,l+1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+branch_metric;
% survivor_state数组的一维坐标为下一个状态值，二维坐标为此状态
flag(nextstate(j+1,l+1)+1)=1; %指示该状态已被访问过
end
end
end
state_metric=state_metric(:,2:-1:1); %移动state_metric，将临时值移为确定值
% nxt_stat完成从当前的状态和输入的矢量得出下寄存器组的一个状态
[next_state,memory_contents]=nxt_stat(j,l,L,k);
% input数组值是用于记录当前状态到下一个状态所要的输入信号矢量
% input数组的维数： 一维坐标x=j+1指当前状态的值
else %用step来说明这个变化
step=1; %状态数从1→2→4→...→number_of_states
end
for j=0:step:number_of_states-1 %j表示寄存器的当前状态
for l=0:2^k-1 %l为当前的输入
flag(nextstate(j+1,1)+1)=1;
end
end
state_metric=state_metric(:,2:-1:1);
end
% 从最佳路径中产生解码
% 译码过程可从数组survivor_state的最后一个位置向前逐级译码
error('Channel output not of the right size') %发出出错信息
end
L=size(G,2)/k; %得出移位数，即寄存器的个数
% 由于L-1个寄存器的状态即可表示出输出状态，
% 所以总的状态数number_of_states可由前L-1个
end
% 选择码间距离较小的那条路径
% 选择方法：
% 当下一个状态没有被访问时就直接赋值，否则，用比它小的将其覆盖
if((state_metric(nextstate(j+1,l+1)+1,2)>state_metric(j+1,1)...
for ll=1:n
branch_metric=branch_metric+metric(channel_output_matrix(ll,i),binary_output(ll));
end
if((state_metric(nextstate(j+1,1)+1,2)>state_metric(j+1,1)...
n=size(G,1); %取出矩阵G的一维大小，即得出输出端口
% 检查大小
if rem(size(G,2),k)~=0 %当G列数不是k的整数倍时
error('Size of G and k do not agree') %发出出错信息
end
if rem(size(channel_output,2),n)~=0 %当输出量元素个oder_output,survivor_state,cumulated_metric]=viterbi(G,k,channel_output)