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基于Matlab的卷积码译码器的设计与仿真 基于Matlab的卷积码译码器的设计与仿真

格式:word 上传:2022-06-25 17:03:04

《基于Matlab的卷积码译码器的设计与仿真》修改意见稿

1、“.....在的命令窗口中输入和分别得到相应的二进制序列。对所得序列分别截图,可得如图所示结果。可见,译码器能够正确进行译码,所设计简化译码器正确,因而,从理论上可推导,原设计正确。图简化译码器仿真结果通过对文件进行仿真,证明设计正确,但因所得二进制码太多,此处便不进行截图证明。郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页中卷积码译码器的误码率分析编制文件,使在不同的信噪比条件下重复执行前面建立的项目。然后绘制信道的信噪比与编码信号误比特率之间的关系曲线图。文件代码如下表示信噪比表示信号的误比特率准备个空白图形重复运行,检验不同条件下硬判决译码的性能信道的信噪比依次取中的元素运行仿真程序,得到的误比特率保存在工作区变量中计算的均值作为本次仿真的误比特率重复运行,检验不同条件下硬判决译码的性能信道的信噪比依次取中的元素运行仿真程序......”

2、“.....纵坐标采用对数坐标保持已经绘制的图形绘制和的关系曲线图,纵坐标采用对数坐标保持已经绘制的图形执行此文件,得到如图所示的关系曲线图,由此图可见,随着信道信噪比的提升,维特比译码所得结果的误比特率越低,信道的可信度越高,信噪比在大于时信道的误码率开始明显降低。郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页图运行结果结束语此课程设计对整个通信系统包含的编码传输和译码都进行了设计与仿真,从这些过程中我们看到了通信系统的基本工作原理。通过整个卷积码系统的设计与仿真,使我们加深了对卷积码的理解,掌握维特比译码的基本思路,知道如何进行误码率分析从而选者合适的信道传输信号,更重要的是学会了使用作为学习工具来对我们的通信系统进行设计和仿真等操作,这对我们以后的学习和工作有着重要意义......”

3、“.....著尹长川,郝建军,罗涛等译数字通信基础原书第版北京机械工业出版社,樊昌信,张甫翊,徐炳祥,吴成柯通信原理第版北京国防工业出版社,邓华通信仿真及应用实例详解北京人民邮电出版社,陈国通数字通信哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,孙祥,徐流美,吴清基础教程北京清华大学出版社,郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页附录详图郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页附录文件程序清单程序名称程序功能依次取不同的信噪比,重复对进行仿真,检验译码性能。程序作者郭林最后修改日期表示信噪比表示信号的误比特率准备个空白图形果卷积编码器的输入长度为,输出信号的长度为,则维特比译码器的输入好输出信号长度分别是和的整数倍。维特比译码器模块主要有以下几个参数结构与维特比冒起相对应的卷积编码器的结构。它既可以是工作区中的个变量,也可以是通过函数产生的结构......”

4、“.....如表所示。表维特比译码器的判决类型判决类型解码器的输出类型说明实数表示逻辑表示逻辑,表示逻辑表示逻辑介于和之间的整数,其中是软判决位的个数表示具有取值为的最大概率表示具有取值为的最大概率介于两者之间的数表示取和的相对概率。软判决的个数当设置为时,本参数有效,并且当它的取值为时,维特比译码器的输出是介于和之间的个整数。反馈深度反馈深度影响着维特比译码的精度,同时也影响着解码的时延即在输出第个解码数据之前输出的的个数。操作模式维特比译码器有种操作模式或。如果维特比译码器德输出信号是抽样信号,则应该把本参数设置为郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页模式当输入信号时帧数据时,操作模式可以是或。对于模式,维特比译码器在每帧数据结束时保存译码器的内部状态,用于对下帧实施解码在模式下,解码器在每帧数据结束的时候总能恢复到全零状态......”

5、“.....首先由二进制相位解调模块对信号进行量化,得到硬判决量化信号,然后通过维特比译码器对软判决信号实施译码。译码输出信号和信源模块产生的原始信号输入到误比特率统计模块中,统计得到的数据方面通过显示模块显示出来,另方面通过个选择器把其中的第个元素即编码信号的误比特率保存到工作区变量中。信宿模块如下图所示。图信宿模块各关键模块参数设置如表表所示。表二进制相位解调模块的参数设置参数名称参数值模块类型郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页表维特比译码器的参数设置将此完整设计保存,命名为。简化维特比译码器的仿真为了验证译码模块的正确性,便让其进行最简模式运行,为此,临时设计个简化信号系统,关闭信道噪声,不进行二进制相位的调制与解调......”

6、“.....为了能看到输入二进制码和译码输出二进制码,增加了两个结果输入到工作区模块,整个系统模块框图如图所示。图简化译码模块框图同时,为了便于观察,将贝努利二进模式适用于卷积编码器的每帧输入信号的末尾有足够多的零,能够把卷积编码器在完成帧数据的编码之后把内部状态恢复为。启用复位信号端口当参数设置为并且选中了本选项前面的复选框之后,维特比译码器增加个输出信号端口。同时当的输入信号不等于时,维特比译码器复位到初始状态。中卷积码维特比译码器的设计整个设计的结构框图如图可见,本设计由个子系统组成信源模块对随机二进制信号进行卷积码和二进制相位调制,输出基带调制信号信道模块是个有噪声信道信宿模块对调制信号进行软判决译码,得到原始信息序列,并且计算调制信号的误码率。信源模块由贝努利二进制序列产生器卷积码编码器以及二进制相位调制个模块组成......”

7、“.....表贝努利二进制序列产生器的参数设置参数名称参数值模块类型表卷积码编码器的参数设置参数名称参数值模块类型,郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页表二进制相位调制模块的参数设置本设计使用相对较简单的个加性高斯白噪声信道作为噪声信道,它在二进制相位调制信号中叠加高斯白噪声。加性高斯白噪声模块的参数设置如表。表加性高斯白噪声模块的参数设置信道模块如下图所示比译码算法是年由提出,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。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个序列作为发送序列。如果发送组信息比特......”

8、“.....卷积码来说,可能发送的序列有个,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,以至成为了种实用化的概率算法。它并不是在网格图上次比较所有可能的条路径序列,而是接收段,计算和比较段,选择段最大似然可能的码段,从而达到整个码序列是个最大似然值得序列。下面以图的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,如图所郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页示。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,如图所示。该图设输入信息数目,所以画个时间单位,图中分别标以至。这里设编码器从状态开始运作。该网格图的每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个......”

9、“.....这里节点,。设输入编码器的信息序列为,则由编码器对应输出的序列为,编码器的状态转移路线为。若收到的序列,对照网格图来说明维特比译码的方法。由于该卷积码的约束长度为位,因此先选择接收序列的前位序列同到达第时刻的可能的个码序列即条路径进行比较,并计算出码距。该例中到达第时刻点的路径序列是和,他们与输出序列,输入序列节点号图卷积码编码器图卷积码状态图图卷积码网格图郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页的距离分别为和到达第时刻点的路径序列是和,他们与的距离分别为和到达第时刻点的路径序列是和,他们与的距离分别为和到达第时刻点的路径序列是和,他们与的距离分别为和。上述每个节点都保留码距较小的路径作为幸存路径,所以幸存路径码序列是和,如图所示。用于上面类似的方法可以得到第时刻的幸存路径。需要指出的是,对于个节点......”

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