《MATLAB实现卷积码编译码-.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB实现卷积码编译码-.doc（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 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 目目 录录 前言前言-1 1 1.1. 纠错码基本理论纠错码基本理论-2 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 2.2. 卷积码的基本理论卷积码的基本理论-8 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、2.3.1 卷积码三种译码方式 -15 2.3.2 VITERBI译码原理-16 3.3. 卷积码编译码及卷积码编译码及 MATLABMATLAB 仿真仿真-1818 3.1 MATLAB概述-18 3.1.1 MATLAB的特点-19 3.1.2 MATLAB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 3.4.2 VITERBI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
3、-28 3.4.5 码率对卷积码译码性能的影响 -30 3.4.6 约束长度对卷积码误码性能的影响 -31 3.4.7 回溯长度对卷积码误码性能的影响 -32 3.4.8 判决方式对卷积码误码性能的影响 -32 4.4. 结论及展望结论及展望-3434 4.1 结论 -34 4.2 展望 -35 5.5. 结束语结束语-3636 参考文献参考文献-3737 致谢致谢-3838 附附录录-3939 摘要摘要 在数字通信系统中，通常采用差错控制编码来提高系统的可靠性。自 PElias 首次提出卷积码编码以来，这一编码技术至今仍显示出强大的生命力。 目前，卷积码已广泛应用在无线通信标准中，如 GSM
4、，CDMA2000 和 IS-95 等无线 通信标准中。 本文简单介绍了纠错码的基本原理，论述了卷积码编译码原理和算法，并通 过 matlab 仿真对卷积码性能进行研究，重点比较分析了不同码率、不同约束长 度、不同回溯长度以及不同译码判决方式对 Viterbi 译码性能的影响，并得出相 关结论。 关键词关键词：卷积码，Viterbi，Matlab，误码率，数字通信系统 Abstract In digital communication systems, error control coding is usually used to improve system reliability. Sin
5、ce P.Elias put forward the convolutional coding the first time, the coding is still showing strong vitality.,has become widely used in satellite communications, wireless communications and many other communication systemsas a kind of channel coding method. such as GSM, CDMA2000 and has been a wirele
6、ss communication standards of IS-95. This article introduces the basic principles of error-correcting codes, mainly reasearch the principle of the convolutional code encoding and decoding and the algorithms.Through the matlab simulation, we study the performance of convolutional code, especilly the
7、performance of the viterbi decoding with different bit rates, different Constraint length ,different traceback depthe and different decision types,compare and make conclusions. Keywords: convolutional codes, Viterbi, Matlab, bit error rate, the digital communication system MATLABMATLAB 实现卷积码编译码实现卷积码
8、编译码 前言前言 信道编码是数字通信系统的重要组成部分，随着通信技术的不断发展，信道 编码技术也在不断地发展。在通信系统中，信道传输特性不理想以及噪声的存在， 会导致接收端出现接收信号的错误，因此用于信道纠错的信道编码是数字通信系 统中极为重要的一个环节。二十世纪 40 年代香农定理的出现为人们指出了纠错 码的研究方向。根据香农的有噪信道编码定理，可以推导出一个码率为 R 的编 码通信系统达到无误码传输状态所必须的最小信噪比的理论极限。这个理论极限 通常称为香农限，它说明对一个码率为 R 的编码通信系统，只有当 SNR 超过这个 极限值时才能获得无误码传输。只要 SNR 高于这个极限值，香农的
9、编码定理保证 了能够获得无误码传输的（可能相当复杂）编码通信系统的存在性。另外，香农 证明了在采用无限长的随机编码时，数据可以以接近信道容量的速率几乎无误码 的传输，从而为信道编码的研究奠定了基础。 本文主要介绍了信道编码的基本理论，着重研究了卷积码的编码方法和 viterbi 译码，介绍了 MATLAB 的使用方法，并编写卷积码的编码和解码程序， 通过 MATLAB 仿真软件对卷积码编解码进行仿真。重点对 viterbi 译码进行了研 究，该算法就是利用卷积码编码器的格图来计算路径度量，选择从起始时刻到终 止时刻的惟一幸存路径作为最大似然路径，沿着最大似然路径回溯到开始时刻， 所走过的路径对应的编码输出就是最大似然译码输出序列。它是一种最大似然译 码方法，当编码约束长度不大、或者误码率要求不是很高的情况下，Viterbi 译 码器设备比较简单，计算速度快，因而 Viterbi 译码器被广泛应用于各种领域。 1.1. 纠错码基本理论纠错码基本理论 1.11.1 纠错
