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

)

out puta+1,t+1)=b in 2deci(bra nch_out put);

入1时的输岀(十进制)

%output 记录了当前状态j 下输

end end input;

state_metric=zeros (n umber_of_states,2);

在每个状态时的汉明距离，大小为 number_of_states,2

%(:, 1 )为当前状态位置的汉明距离,

为确定值；(:，2)为当前状态加输入得到的下一个状态汉明距离，为临时值

error(

end 'cha nnle out put not of the right size'

L=size(G,2)/k; %得岀移位数，即寄存器个数，此例程为 7 %由于L-1个寄存器的状态即可表示岀输岀状态，所以总的状态数 前L-1个寄存器的状态组合来确定 number of states 可由 number_of_states=2A((L-1)*k); %此例程中2人6，移位寄存器组的状态数为 64个 %产生状态转移矩阵，输岀矩阵和输入矩阵 %表示当前寄存器组的状态。因状态从 0开始，所以循环为 for j=0: number_of_states-1 从 0

至q number of states-1 for t=0:2Ak-1 %k 位输入端的信号组成的状态，总的状态数为 2你，所以循环为从 0到 2你-1

[n ext_state,memory_c onten ts]=nxt_stata,t,L,k); 的状态和输入的矢量得岀下寄存器组的一个状态 %nxt stat 完成从当前 inp ut(j+1, next_state+1)=t;

要的输入信号矢量 %inp ut 数组值是用于记录当前状态到下一个状态所 值，二维坐标 y=n ext_state+1 %input 数组的维数：一维坐标 x=j+1 指当前状态的 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 bra nch_out put=rem(memory_c onten ts*G',2); 态j 下输入1时的输岀 n extstate(j+1,t+1)=n ext_state;

下输入1时的下一个状态

%bra nch_out put 用于记录在状 %n extstate 状态转移矩阵，记录了当前状态 j %state metric

数组用于记录译码过程

dep th_of_trellis=le ngth(cha nn el_out put)/n;

格图的深度

cha nn el_out put_matrix=resha pe(cha nn el_out put, n,de pth_of_trellis);

为输岀矩阵，每一列为一个输岀状态

%de pth_of_trellis

用于记录网

%cha

nn el_out put_matrix

%res

hape 改变原矩阵形状，将

channel_output

矩阵变为n 行depth_of_trellis survivor_state=zeros( number_of_states,de pth_of_trellis+1); tate

描述译码过程中在网格图中的路径

[row_survivor col_survivor]=size(survivor_state); % 开始非尾信道输岀的解码

%i 为段，j 为何一阶段的状态，t 为输入

for i=1:depth_of_trellis-L+1 %i 指示网格图的深度

列矩阵

%survivor s