RS码的MATLAB实现(附MATLAB仿真程序)

RS码的MATLAB实现(附MATLAB仿真程序)

卷积码的编解码Matlab仿真

卷积码的编解码Matlab仿真摘要 卷积码是一种性能优越的信道编码。它的编码器和译码器都比较容易实现,同时它具有较强的纠错能力D随着纠错编码理论研究的不断深入,卷积码的实际应用越来越广泛。本文简明地介绍了卷积码的编码原理和译码原理o并在SIMULINK模块设计中,完成了对卷积码的编码和译码以及误比特统计整个过程的模块仿真。最后,通过在仿真过程中分别改变卷积码的重要参数来加深理解卷积码的这些参数对卷积码的误码性能的影响。经过仿真和实测,并对测试结果作了分析。得出了以下三个结论z (1)当改变卷积码的码率时,系统的误码性能也将随之发生变化。 (2)对于码率一定的卷积码,当约束长度N发生变化时,系统的误码性能也会随之发生变化。 (3)回溯长度也会不同程度上地影响误码性能。 关键词:卷积码:码率:约束长度:回溯长度

Simulation and Research on Encoding and Decoding of Convolution Code Abstract Convolution code has a superior performance of the channel code. It is easy to coding and decoding.An d it has a strong ability to correct e盯ors. As correcting coding theory has a long development,the practice of convolution code is more and more extensive.In由1S由esis,the principle of convolution coding and decoding is introduced simply白rstly. Then由e whole simulation module process of encoding,decoding and the Error Rate Calculation is completed in由is design. Finally,in order to understand 由eir performances of error rate,many changes in parameters of convolution code are calculated in the simulation process.Af ter simulation and me皿UTe,an analysis of test results is presented.Th e following由ree conclusions are draw: (l)Wh en the rate of convolution Code ch皿ges,HER performance of the systemwill change. (2) For a certain rate of convolution code,when由ere is a change in the constraint length of N,BER perfonnance of由e system will change. (3) Re位ospec咀ve length will affect BE R. Key words: convolution code; rate; cons缸aint leng由; retrospective length;

Matlab中卷积码译码器的误码率分析

长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 郭林 学院计算机与通信工程专业通信工程 班级540802 学号11 学生姓名郭林指导教师龙敏 课程成绩完成日期2008年1月11日

基于Matlab的卷积码译码器的 设计与仿真 学生姓名:郭林指导老师:** 摘要本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出, 并通过Matlab软件进行设计与仿真,并进行误码率分析。在课程设计中,系统开发平台为Windows Vista Ultimate,程序设计与仿真均采用Matlab R2007a(7.4),最后仿真详单与理论分析一致。 关键词课程设计;卷积码译码器;Matlab;Simulink;设计与仿真 1引言 本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出,并通 过Matlab软件进行设计与仿真。卷积码的译码有两种方法——软判决和硬判决,此课程设计采用硬判决的维特比译码。 1.1课程设计目的 卷积码是一种向前纠错控制编码。它将连续的信息比特序列映射为连续的编码器输出符号。这种映射是高度结构化的,使得卷积码的译码方法与分组码译码所采用的方法完全不同。可以验证的是在同样复杂度情况下,卷积码的编码增益要大于分组码的编码增益。对于某个特定的应用,采用分组编码还是采用卷积编码哪一种更好则取决于这一应用的具体情况和进行比较时可用的技术[1]。 本课程设计便是通过Matlab设计一个硬判决维特比译码输出的完整电路,并进行误码率分析。

1.2 课程设计的原理 卷积码,又称连环码,是由伊莱亚斯(P.elias)于1955年提出来的一种非分组码。 卷积编码的最佳译码准则为:在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下,译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道,最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类:一类是大数逻辑译码,又称门限译码(硬判决,编者注);另一种是概率译码(软判决,编者注),概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的,其译码设备简单,速度快,但其误码性能要比概率译码法差[2]。 当卷积码的约束长度不太大时,与序列译码相比,维特比译码器比较简单,计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出,近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多,而且在卫星深空通信中应用更多,该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 2维特比译码原理 采用概率译码的基本思想是:把已接收序列与所有可能的发送序列做比较,选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特,那么对于(n,k)卷积码来说,可能发送的序列有2kL个,计算机或译码器需存储这些序列并进行比较,以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时,使得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化,以至成为了一种实用化的概率算法。它并不是在网格图上一次比较所有可能的2kL条路径(序列),而是接收一段,计算和比较一段,选择一段最大似然可能的码段,从而达到整个码序列是一个最大似然值得序列。 下面以图2.1的(2,1,3)卷积码编码器所编出的码为例,来说明维特比解码的方法和运作过程。为了能说明解码过程,这里给出该码的状态图,如图2.2所

卷积码matlab程序

卷积编码程序: function [output, len_tal] = cnv_encd(secrettext, encodetext) g = [0 0 1 0 0 1 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 1; 1 0 0 0 0 0 0 1; 0 1 0 0 1 1 0 1]; k0 = 1; % 读入文本文件并计算文件长度 frr = fopen(secrettext, 'r'); [msg, len] = fread(frr, 'ubit1'); msg = msg'; % check to see if extra zero padding is necessary if rem(length(msg), k0) > 0 msg = [msg, zeros(size(1:k0-rem(length(msg),k0)))]; end n = length(msg)/k0; % 把输入比特按k0分组,n为所得的组数。 % check the size of matrix g if rem(size(g, 2), k0) > 0 error('Error, g is not of the right size.'); end % determine L and n0 L = size(g, 2)/k0; n0 = size(g, 1); % add extra zeros,以保证编码器是从全0开始,并回到全0状态。 u = [zeros(size(1:(L-1)*k0)), msg, zeros(size(1:(L-1)*k0))]; % generate uu, a matrix whose columns are the contents of conv. encoder at % various clock cycles. u1 = u(L*k0: -1 :1); for i = 1:n+L-2 u1 = [u1, u((i+L)*k0:-1:i*k0+1)]; end uu = reshape(u1, L*k0, n+L-1); % determine the output output = reshape(rem(g*uu, 2), 1, n0*(L+n-1)); len_tal = n0*(L + n - 1);

MATLAB OFDM卷积编码程序及代码

%bin22deci.m function y=bin22deci(x) %将二进制数转化为十进制数 t=size(x,2); y=(t-1:-1:0); y=2.^y; y=x*y'; %************************end of file*********************************** %comb.m %AWGN加噪声程序 function[iout,qout]=comb(idata,qdata,attn) %******************variables************************* %idata:输入I信道数据 %qdata:输入Q信道数据 %iout输出I信道数据 %qout输出Q信道数据 %attn:由信噪比导致的衰减系数 %****************************************************** iout=randn(1,length(idata)).*attn; qout=randn(1,length(qdata)).*attn; iout=iout+idata(1:length(idata)); qout=qout+qdata(1:length(qdata)); %************************end of file*********************************** %crdemapping.m %数据逆映射载波程序 function[iout,qout]=crdemapping(idata,qdata,fftlen,nd); %******************variables************************* %idata:输入I信道的数据 %qdata:输入Q信道的数据 %iout:输出I信道的数据 %qout:输出Q信道的数据 %fftlen:FFT的长度 %nd:OFDM符号数 %***************************************************** iout(1:26,:)=idata(2:27,:); qout(1:26,:)=qdata(2:27,:); iout(27:52,:)=idata(39:64,:); qout(27:52,:)=qdata(39:64,:); %********************end of file*************************** %crmapping.m

MATLAB实现卷积码编译码-

本科生毕业论文(设计) 题目:MATLAB实现卷积码编译码 专业代码: 作者姓名: 学号: 单位: 指导教师: 年月日

目录 前言----------------------------------------------------- 1 1. 纠错码基本理论---------------------------------------- 2 1.1纠错码基本理论 ----------------------------------------------- 2 1.1.1纠错码概念 ------------------------------------------------- 2 1.1.2基本原理和性能参数 ----------------------------------------- 2 1.2几种常用的纠错码 --------------------------------------------- 6 2. 卷积码的基本理论-------------------------------------- 8 2.1卷积码介绍 --------------------------------------------------- 8 2.1.1卷积码的差错控制原理----------------------------------- 8 2.2卷积码编码原理 ---------------------------------------------- 10 2.2.1卷积码解析表示法-------------------------------------- 10 2.2.2卷积码图形表示法-------------------------------------- 11 2.3卷积码译码原理---------------------------------------------- 15 2.3.1卷积码三种译码方式------------------------------------ 15 2.3.2V ITERBI译码原理---------------------------------------- 16 3. 卷积码编译码及MATLAB仿真---------------------------- 18 3.1M ATLAB概述-------------------------------------------------- 18 3.1.1M ATLAB的特点------------------------------------------ 19 3.1.2M ATLAB工具箱和内容------------------------------------ 19 3.2卷积码编码及仿真 -------------------------------------------- 20 3.2.1编码程序 ---------------------------------------------- 20 3.3信道传输过程仿真-------------------------------------------- 21 3.4维特比译码程序及仿真 ---------------------------------------- 22 3.4.1维特比译码算法解析------------------------------------ 23 3.4.2V ITERBI译码程序--------------------------------------- 25 3.4.3 VITERBI译码MATLAB仿真----------------------------------- 28 3.4.4信噪比对卷积码译码性能的影响 -------------------------- 28

卷积码的编解码Matlab仿真

卷积码的编解码Matlab仿真

卷积码的编解码Matlab仿真 摘要 卷积码是一种性能优越的信道编码。它的编码器和译码器都比较容易实现,同时它具有较强的纠错能力。随着纠错编码理论研究的不断深入,卷积码的实际应用越来越广泛。本文简明地介绍了卷积码的编码原理和译码原理。并在SIMULINK模块设计中,完成了对卷积码的编码和译码以及误比特统计整个过程的模块仿真。最后,通过在仿真过程中分别改变卷积码的重要参数来加深理解卷积码的这些参数对卷积码的误码性能的影响。经过仿真和实测,并对测试结果作了分析。得出了以下三个结论: (1)当改变卷积码的码率时,系统的误码性能也将随之发生变化。 (2)对于码率一定的卷积码,当约束长度N 发生变化时,系统的误码性能也会随之发生变化。 (3)回溯长度也会不同程度上地影响误码性能。 关键词:卷积码;码率;约束长度;回溯长度

Simulation and Research on Encoding and Decoding of Convolution Code Abstract Convolution code has a superior performance of the channel code. It is easy to coding and decoding. And it has a strong ability to correct errors. As correcting coding theory has a long development, the practice of convolution code is more and more extensive. In this thesis, the principle of convolution coding and decoding is introduced simply firstly. Then the whole simulation module process of encoding, decoding and the Error Rate Calculation is completed in this design. Finally, in order to understand their performances of error rate, many changes in parameters of convolution code are calculated in the simulation process. After simulation and measure, an analysis of test results is presented. The following three conclusions are draw: (1) When the rate of convolution Code changes, BER performance of the system will change. (2) For a certain rate of convolution code, when there is a change in the constraint length of N, BER performance of the system will change. (3) Retrospective length will affect BER. Key words:convolution code; rate; constraint length; retrospective length;

基于matlab的卷积码译码器的仿真设计

数字通信原理课程设计报告书

基于matlab的卷积码译码器的仿真设计 ) 1设计目的 卷积码是一种向前纠错控制编码。它将连续的信息比特序列映射为连续的编码器输出符号。这种映射是高度结构化的,使得卷积码的译码方法与分组码译码所采用的方法完全不同。可以验证的是在同样复杂度情况下,卷积码的编码增益要大于分组码的编码增益。对于某个特定的应用,采用分组编码还是采用卷积编码哪一种更好则取决于这一应用的具体情况和进行比较时可用的技术。 本课程设计便是通过Matlab设计一个硬判决维特比译码输出的完整电路,并进行误码率分析。 2设计的主要内容和要求 (1)要求能熟练地运用Matlab技术对卷积码译码器进行仿真。 (2)运用Matlab中Simulink单元来创建信源模块、信道模块、信宿模块、简易译码器模块等,并运用所有设计的模块来进行仿真。 3 设计原理 3.1卷积码 卷积码,又称连环码,是由伊莱亚斯(P.elias)于1955年提出来的一种非分组码。 卷积编码的最佳译码准则为:在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下,译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道,最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类:一类是大数逻辑译码,又称门限译码(硬判决,编者注);另一种是概率译码(软判决,编者注),概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的,其译码设备简单,速度快,但其误码性能要比概率译码法差。

当卷积码的约束长度不太大时,与序列译码相比,维特比译码器比较简单,计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi 提出,近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多,而且在卫星深空通信中应用更多,该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 3.2 维特比译码原理 采用概率译码的基本思想是:把已接收序列与所有可能的发送序列做比较,选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L 组信息比特,那么对于(n,k )卷积码来说,可能发送的序列有2kL 个,计算机或译码器需存储这些序列并进行比较,以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L 较大时,使得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化,以至成为了一种实用化的概率算法。它并不是在网格图上一次比较所有可能的2kL 条路径(序列),而是接收一段,计算和比较一段,选择一段最大似然可能的码段,从而达到整个码序列是一个最大似然值得序列。 下面以图3.2.1的(2,1,3)卷积码编码器所编出的码为例,来说明维特比解码的方法和运作过程。为了能说明解码过程,这里给出该码的状态图,如图3.2.2 示。维特比译码需要利用图来说明移码过程。根据卷积码画网格的方法,我们可以画出该码的网格图,如图3.2.3所示。该图设输入信息数目L=5,所以画L+N=8个时间单位,图中分别标以0至7。这里设编码器从a 状态开始运作。该网格图的每一条路径都对应着不同的输入信息序列。由于所有可能输入信息序列共有2kL 个,因而网格图中所有可能的路径也为2kL 条。这里节点a=00,b=01,c=10, b 图3.2.1 (2,1,3)卷积码编码器 图3.2.2 (2,1,3)卷积码状态图

CA码生成原理及matlab程序实现

C A码生成原理及 m a t l a b程序实现 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

作业:用Matlab写C/A码生成器程序,并画生成码的方波图。 C/A码生成原理 C/A 码是用 m 序列优选对组合形成的 Gold 码。Gold码是由两个长度相同而互相关极大值为最小的 m 序列逐位模2 相加所得到的码序列。它是由两个10 级反馈移位寄存器组合产生的,其产生原理如图1 所示。 图1 C/A码生成原理 发生器的抽头号为3和10,发生器的抽头号为2、3、6、8、9、10;发生器的第10位输出的数字即为码,而码是由的两个抽头的输出结果进行模2相加得到。 卫星的PRN码与延时的量是相关联的,对C/A码来说,每颗卫星都有特别的延时,如第1颗GPS卫星的G2 抽为2、6,第2颗为3、7,第3 颗为4、8,第4 颗

为5、9 等,如图2所示。通过G2 相位选择可以产生结构不同的伪随机码,从而可以实现不同卫星之间的码分多址技术与卫星识别。 图2 prn序号与G2抽头、时延对应关系

基于MATLAB的GPS信号实现 编写成“codegen”程序,输入[ca_used]=codegen(svnum),其中svnum为卫星号,ca_used为得到的C/A码序列。程序具体实现流程如下:在程序中定义一个数组,使得卫星号与G2的码片延时一一对应。 gs2=[5;6;7;8;17;18;139;140;141;251;252;254;255;256;257;258;469;470;471;472;473 ;474;509;512;513;514;515;516;859;860;861;862]; 定义两个 1×1 023 的数组 g1、g2 用来存放生成的Gold 码。定义一个全1 的 10 位数组,作为移位寄存器,相当于G1、G2 生成模块的初值均置为全“1”。按原理式 来生成两个 Gold 码序列。设定两个 Gold 码产生器的反馈抽头: save1=reg(3)*reg(10); % g1 码的反馈值; save2=reg(2)*reg(3)*reg(6)*reg(8)*reg(9)*reg(10);%g2 码的反馈值。 在移位寄存器数组reg 中逐位移动,将末端值reg(10)送入g1(g2),将反馈抽头的模2 值输出 save1、save2 送入寄存器首位reg(1)。g1 码这样重复运算1 023 次后即可生成。g2 码在此基础上要引入与卫星号相对应的码片延时 g2s(s),s 为输入的卫星号。以码片延时时间作为分界点,将其后半段数据前移,前半段数据后移,这样就得到 g2 码。将产生的 g1 和g2 码逐点相乘,反向,即得 C/A 码。

matlab卷积码程序

1、卷积码编码 function [output]=cnv_encd(input) %output=cnv_encd(g,k0,input) 卷积码编码函数 %g 生成矩阵 %k0 输入码长 %input 输入信源序列 %output 输出卷积编码序列 g=[1 1 1;1 0 1];编码矩阵 k0=1; input=[1 1 0 1]; if rem(length(input),k0)>0 input=[input,zeros(size(1:k0-rem(length(input),k0)))]; end n=length(input)/k0; if rem(size(g,2),k0)>0 error('Error,g is not of the right size.') end li=size(g,2)/k0; n0=size(g,1); u=[zeros(size(1:(li-1)*k0)),input,zeros(size(1:(li-1)*k0))]; u1=u(li*k0:-1:1); for i=1:n+li-2 u1=[u1,u((i+li)*k0:-1:i*k0+1)]; end uu=reshape(u1,li*k0,n+li-1); output=reshape(rem(g*uu,2),1,n0*(n+li-1)); 2、Viterbi译码程序 1) function y=bin2deci(x) l=length(x); y=(l-1:-1:0); y=2.^y; y=x*y'; 2) function y=deci2bin(x,l) y=zeros(1,l);

(完整word版)卷积码的编译码MATLAB程序

%survivor state是一个矩阵,它显T了通过网格的最优路径,这个矩阵通过一个单独的函 数metric(x,y)给出。 %其中G是一个矩阵,它的任一行决定了从移位寄存器到模2加法器的连接方式.为生成矩阵 %这里,我们做了一个简单的(2,1,7)卷积码编码器。 k=1; G=[1 0 1 1 0 1 1;1 1 1 1 0 0 1];%G1=133,G2=171 %以下3种输入序列,可任选一种% %input=[0 0 0 0 0 0 0];%全0输入 %input=[1 1 1 1 1 1 1];%全1输入 input=[round(rand(1,7)*1)];%随机系列输入,也可用 randint(1,7,[0 1]) figure;plot(input,'*r') %figure1:画图:目标input,红色(red,r),形状为* s=input; g1=G(1,:); g2=G(2,:); c1=conv(s,g1);%作卷积 %disp(c1); c2=conv(s,g2); %disp(c2); n=length(c1);%7位输入时n=13 c=zeros(1,2*n);%生成全0矩阵,1*26 %disp(c); for i=1:n c(2*i-1)=c1(i);c(2*i)=c2(i);%两个模2加法器分别输出卷积结果序列后,由旋转开关读取的结果(此时仅为卷积结果,非2进制0/1) end for i=1:2*n if(mod(c(i),2)==0)% mod(c(i),2)==0意思:c(i)除以2,余数为0 c(i)=0; else c(i)=1; end end output=c; channel_output=output;%输出矩阵 %disp(channel_output); figure;plot(output,'*b') %画图:目标:卷积码编码输出,蓝色(blue,b)* %————————————————以上为编码部分,以下为维特比译码———————————————— n=size(G,1);%取矩阵G的行数,故n=2。即得到输出端口,即2个模2加法器 %检验G的维数 if rem(size(G,2),k)~=0 %当矩阵G的列数不为k的整数倍时,rem为求余函数 error('Size of G and k do not agree')%报错 end if rem(size(channel_output,2),n)~=0 %当输出矩阵的列数不是输出端口n的整数倍时。(注:size(channel_output,2)=26,2个模2加法器合成的输出)

Matlab的卷积码译码器的仿真

基于Matlab的卷积码译码器的 设计与仿真 学生姓名:指导老师:** 摘要本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出, 并通过Matlab软件进行设计与仿真,并进行误码率分析。在课程设计中,系统开发平台为Windows Vista Ultimate,程序设计与仿真均采用Matlab R2007a(7.4),最后仿真详单与理论分析一致。 关键词课程设计;卷积码译码器;Matlab;Simulink;设计与仿真 1引言 本课程设计主要解决对一个卷积码序列进行维特比(Viterbi)译码输出,并通 过Matlab软件进行设计与仿真。卷积码的译码有两种方法——软判决和硬判决,此课程设计采用硬判决的维特比译码。 1.1课程设计目的 卷积码是一种向前纠错控制编码。它将连续的信息比特序列映射为连续的编码器输出符号。这种映射是高度结构化的,使得卷积码的译码方法与分组码译码所采用的方法完全不同。可以验证的是在同样复杂度情况下,卷积码的编码增益要大于分组码的编码增益。对于某个特定的应用,采用分组编码还是采用卷积编码哪一种更好则取决于这一应用的具体情况和进行比较时可用的技术[1]。 本课程设计便是通过Matlab设计一个硬判决维特比译码输出的完整电路,并进行误码率分析。

1.2 课程设计的原理 卷积码,又称连环码,是由伊莱亚斯(P.elias)于1955年提出来的一种非分组码。 卷积编码的最佳译码准则为:在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下,译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道,最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类:一类是大数逻辑译码,又称门限译码(硬判决,编者注);另一种是概率译码(软判决,编者注),概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的,其译码设备简单,速度快,但其误码性能要比概率译码法差[2]。 当卷积码的约束长度不太大时,与序列译码相比,维特比译码器比较简单,计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出,近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多,而且在卫星深空通信中应用更多,该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 2维特比译码原理 采用概率译码的基本思想是:把已接收序列与所有可能的发送序列做比较,选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特,那么对于(n,k)卷积码来说,可能发送的序列有2kL个,计算机或译码器需存储这些序列并进行比较,以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时,使得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化,以至成为了一种实用化的概率算法。它并不是在网格图上一次比较所有可能的2kL条路径(序列),而是接收一段,计算和比较一段,选择一段最大似然可能的码段,从而达到整个码序列是一个最大似然值得序列。 下面以图2.1的(2,1,3)卷积码编码器所编出的码为例,来说明维特比解码的方法和运作过程。为了能说明解码过程,这里给出该码的状态图,如图2.2所

卷积码编码(matlab)11

%************************beginning of file***************************** %cnv_encd.m %卷积码编码程序 function output=cnv_encd(G,k0,input) % cnv_encd(G,k0,input),k0 是每一时钟周期输入编码器的 bit 数, % G 是决定输入序列的生成矩阵,它有 n0 行 L*k0 列 n0 是输出 bit 数, % 参数 n0 和 L 由生成矩阵 G 导出,L 是约束长度。L 之所以叫约束长度 % 是因为编码器在每一时刻里输出序列不但与当前输入序列有关, % 而且还与编码器的状态有关,这个状态是由编码器的前(L-1)k0。 % 个输入决定的,通常卷积码表示为(n0,k0,m),m=(L-1)*k0 是编码 % 器中的编码存贮个数,也就是分为 L-1 段,每段 k0 个 % 有些人将 m=L*k0 定义为约束长度,有的人定义为 m=(L-1)*k0 % 查看是否需要补 0,输入 input 必须是 k0 的整数部 %+++++++++++++++++++++++variables++++++++++++++++++++++++++++ % G 决定输入序列的生成矩阵 % k0 每一时钟周期输入编码器的 bit 数 % input 输入数据 % output 输入数据 % eg: % k0=1; % G=[1 0 1 1 0 1 1;1 1 1 1 0 0 1 ]; datain=randint(1,90); %++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ if rem(length(input),k0)>0 input=[input,zeros(size(1:k0-rem(length(input),k0)))]; end

卷积码的编解码Matlab仿真与模拟

卷积码的编解码Matlab仿真 摘要 卷积码是一种性能优越的信道编码。它的编码器和译码器都比较容易实现,同时它具有较强的纠错能力。随着纠错编码理论研究的不断深入,卷积码的实际应用越来越广泛。本文简明地介绍了卷积码的编码原理和译码原理。并在SIMULINK模块设计中,完成了对卷积码的编码和译码以及误比特统计整个过程的模块仿真。最后,通过在仿真过程中分别改变卷积码的重要参数来加深理解卷积码的这些参数对卷积码的误码性能的影响。经过仿真和实测,并对测试结果作了分析。得出了以下三个结论: (1)当改变卷积码的码率时,系统的误码性能也将随之发生变化。 (2)对于码率一定的卷积码,当约束长度N 发生变化时,系统的误码性能也会随之发生变化。 (3)回溯长度也会不同程度上地影响误码性能。 关键词:卷积码;码率;约束长度;回溯长度

目录 论文总页数:21页 1 引言 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 本课题的意义 (1) 1.4 本课题的研究方法 (1) 2 卷积码的基本概念 (2) 2.1 信道 (2) 2.2 纠错编码 (2) 2.3 卷积码的基本概念 (2) 2.4 卷积码编码的概念 (2) 2.4.1 卷积编码 (2) 2.4.2 卷积码的树状图 (3) 2.4.3 卷积码的网格图 (4) 2.4.4 卷积码的解析表示 (5) 3 卷积码的译码 (6) 3.1 卷积码译码的概述 (6) 3.2 卷积码的最大似然译码 (6) 3.3 VITEBI 译码的关键步骤 (7) 3.3.1 输入与同步单元 (7) 3.3.2 支路量度计算 (7) 3.3.3 路径量度的存储与更新 (7) 3.3.4 信息序列的存储与更新 (8) 3.3.5 判决与输出单元 (8) 4 结论 (9) 4.1 卷积码的仿真 (9) 4.1.1 SIMULINK仿真模块的参数设置以及重要参数的意义 (9) 4.2 改变卷积码的参数仿真以及结论 (12) 4.2.1 不同回溯长度对卷积码性能的影响 (12) 4.2.2 不同码率对卷积码误码性能的响 (14) 4.2.3 不同约束长度对卷积码的误码性能影响 (15) 结论 (17) 参考文献 (18) 致谢.................................................... 错误!未定义书签。声明.................................................... 错误!未定义书签。

卷积码的编译码MATLAB程序

%survivor state 是一个矩阵,它显 T 了通过网格的最优路径,这个矩阵通过一个单独的函 数 metric(x,y) 给岀。 %其中G 是一个矩阵,它的任一行决定了从移位寄存器到模 %这里,我们做了一个简单的 (2,1,7) 卷积码编码器。 k=1; G=[1 0 1 1 0 1 1;1 1 1 1 0 0 1]; %以下3种输入序列,可任选一种 c1=c on v(s,g1); %dis p(c1); c2=c on v(s,g2); %dis p(c2); c(2*i-1)=c1(i);c(2*i)=c2(i); 开关读取的结果(此时仅为卷积结果,非 end %i np ut=[0 0 0 0 0 0 0];% %i np ut=[1 1 1 1 1 1 1];% inp ut=[rou nd(ra nd(1,7)*1)]; figure ;pl ot(i np ut, s=i nput; g1=G(1,:); g2=G(2,:); 全0输入 全1输入 %随机系列 输入, %figure1 :画图: 也可用 ran di nt(1,7,[0 1]) 目标input ,红色(red ,r ),形状为* n=len gth(c1); c=zeros(1,2* n); %dis p(c); for i=1: n %7位输入时 %生成全0矩阵, n=13 1*26 for i=1:2*n if (mod(c(i),2)==0) c(i)=0; else c(i)=1; end % mod(c(i),2)==0 意思:c(i)除以2,余数为0 end out put=c; cha nn el_out put=out put; %dis p( cha nn el_out put); %输岀矩阵 figure ;pl ot(out put, % ------------------- '*b' )%画图:目标:卷积码编码输岀,蓝色( blue ,b ) * —以上为编码部分,以下为维特比译码 ----------------- n=size(G,1); %取矩阵G 的行数,故n=2。即得到输岀端口,即 %检验G 的维数 2个模2加法器 if rem(size(G,2),k)~=0 error( 'Size of G and k do not agree' end %当矩阵G 的列数不为k 的整数倍时,rem 为求余函数 )%报错 if rem(size(cha nn el_out put,2), n)~=0 时。(注:size(channel_output,2)=26 %当输岀矩阵的列数不是输岀端口 n 的整数倍 ,2个模2加法器合成的输岀) 2加法器的连接方式.为生成矩阵 %G1=133,G2=171 %作卷积 %两个模 进制0/1 2加法器分别输岀卷积结果序列后, 由旋转 )

tcm网格编码MATLAB程序

TCM——格状编码调制 格状编码调制是为解决卫星通信中信道噪声对接收的影响及带宽的限制而产生的,其将信道编码与调制很好的结合起来,并且能发挥各自的优点,这种方法在不增加带宽和相同的信息速率下可获得3~6dB的功率增益。其中信道编码主要使用卷积码,为了适应卷积码则应用了多进制移相键控调制(亦可用多进制QAM),并且根据Ungerboack提出的规律:对经过编码的调制系统来说,其信道信号数目只要是未经编码的调制系统的两倍,便可得到足够的编码增益,对于每符号传送k比特的系统,应选择有m=2k+1点的扩张信号星座形式传送信息,对于信号集合划分规则等不作太多的阐述,本实验选择k=2,则m=8,即使用8Q PSK调制器,为此,TCM结构图如下: 卷积码编码器8φPSK 调制器 信道8φPSK 解调器 最大似然 维特比 译码器 输入 噪 声 输出 其中为了得到足够大的编码增益,未编码比特为k’=1,对这样的系统卷积码编码器 的结构为: x2 x1R1R2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 01234567 去8φPSK 调制器 + y2 y1 y0 对于卷积码的编码可用以下程序实现: k=1; g=[1 0 1;0 0 1]; int=input('xulie') m=size(int,1); y=zeros(1,m) for n=1:m y(:,n)=int(n,1) end; z=cnv_encd(g,k,y); 并且在卷积码编码过程中,添零数为k1*(L-1)=2,(注:L=3),再对序列进行图示的映射,可通过以下程序实现:

tyu=length(z)/2; s=zeros(1,3*tyu); for i=1:m s(:,3*i-2)=int(i,2) end s(:,3*m+1)=0; s(:,3*(m+1)+1)=0; for j=1:tyu s(:,3*j-1)=z(2*j-1) end; for k2=1:tyu s(:,3*k2)=z(2*k2) end; uu=reshape(s,3,tyu); kk=uu'; (注意:对添零后卷积编码的处理),将编码处理后的信号进行调制,相位调制实现比较容易,对于通过信道后的解调,有两种实现途径:①接收信号通过相关器后,将接收到的信号矢量映射到M个可能发送的信号矢量上去,并且选出对应于最大映射的矢量;②亦可计算接收信号矢量的相位,并从M个可能发送的信号矢量中选出相位最接近的信号。本实验就是通过第二个途径实现的。其具体程序如下: n1=gngauss(sgma); n2=gngauss(sgma); for i=1:tyu f(i)=bin2deci(kk(i,:)); u=cos(2*pi*fc*t+2*pi*f(i)/8); if ((f(i)>=3)&(f(i)<7)) R(i)=sqrt(Es)*cos(2*pi*f(i)/8)+n1; H(i)=sqrt(Es)*sin(2*pi*f(i)/8)+n2; T(i)=pi+atan(H(i)/R(i)) elseif f(i)<3 R(i)=sqrt(Es)*cos(2*pi*f(i)/8)+n1; H(i)=sqrt(Es)*sin(2*pi*f(i)/8)+n2; T(i)=atan(H(i)/R(i)) else R(i)=sqrt(Es)*cos(2*pi*f(i)/8)+n1; H(i)=sqrt(Es)*sin(2*pi*f(i)/8)+n2; T(i)=2*pi+atan(H(i)/R(i)) end;

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