信道编码方案设计

信道编码方案设计

一、实验目的

1、理解信道编码的思想，掌握信道编码的编程实现原理及技术。

2、学习并理解信道编码的根本目的、技术要求与基本目标等基本概念；掌握线

性分组码的物理含义、数学基础及检纠错原理；掌握循环码的码型特点、检纠错能力、编译码方法及基本技术；

二、实验原理

信道编码是为了提高通信的可靠性而采取的一种编码策略。信道编码的核心基础是纠错编码理论，是在信息码后面附加上一些监督码，以便在接收端发现和纠正误码。信道是信号从信源传送到信宿的通路。由于信道有干扰，使得传送的数据流(码流)中产生误码。误码的处理技术有纠错、交织、线性内插等。信道编码的目的是提高信息传输或通信的可靠性。信道编码的任务是降低误码率，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，提高数据传输效率。

道编码的过程是在源数据码流中加插一些码元，达到在接收端进行检错和纠错的目的。在带宽固定的信道中，总的传送码率是固定的，由于信道编码增加了数据量，其结果只能是以降低传送有用信息码率为代价了。

三、实验步骤

1、传送二进制码“0”的概率P0=0.6,"1"的概率p1=1-p0。

2、利用单极性基带信号传输，从判决输入端观测，用电平s0=0传输“0”，用电

平s1=A传输“1”，信道中的噪声是加性的零均值高斯噪声，方差为柯西的平方，

3、在最佳门限电平判决下传输误码率Pe与A2/柯西平方下的曲线。

4、每一个给定噪声方差下仿真传输序列长度为105bit,

四、实验程序

clear;

s0=0;s1=5;

p0=0.6;%信源概率

p1=1-p0;

A2_over_sigma2_dB=-5:0.5:20;%仿真信噪比范围

A2_over_sigma2=10.^(A2_over_sigma2_dB./10);

sigma2=s1^2./A2_over_sigma2;

N=1e5;

for k=1:length(sigma2)

X=(randn(1,N)>p0);

n=sqrt(sigma2(k)).*randn(1,N);

xi=s1.*X+n;

C_opt=(s0+s1)/2+sigma2(k)/(s1-s0)*log(p0./p1);

y=(xi>C_opt);

err(k)=(sum(X-y~=0))./N;

end

semilogy(A2_over_sigma2_dB,err,'>r');hold on;

for k=1:length(sigma2)

C_opt=(s0+s1)./2+sigma2(k)./(s1-s0).*log(p0./p1); pe0=0.5-0.5*erf((C_opt-s0)/(sqrt(2*sigma2(k)))); pe1=0.5+0.5*erf((C_opt-s1)/(sqrt(2*sigma2(k)))); pe(k)=p0*pe0+p1*pe1;

end

semilogy(A2_over_sigma2_dB,pe);%理论误码率曲线

xlabel('A^2^sigma^2(dB)');

ylabel('错误率p_e');

legend('实际误码率','理论误码率');

五、实验结果

六、分析讨论

通过这次实验，是我更加深刻的理解了信道编码的目的，并懂得了误码率的重要意义，此次实验matlab仿真较为简单，但是在画图方面有一定难度，最终我利用semilogy函数和两种不同的线性及颜色将理论误码率和实际误码率清晰的呈现在了同一张图上。