卷积吗检纠错编码.docx

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除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，随着纠错编码理论的研究不断深入，卷积码的实际应用越来越广泛。本文不仅对卷积码和卷积码的编译码有一个简单的介绍，而且对（212）卷积码进行了编码和译码，最后，通过MATLAB对（212）卷积码进行编译的仿真，对仿真结果进行了解释。关键字：卷积码、信道编码、卷积码编译码、MATLAB仿真此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目录摘要1一、引言3

2、1.1发展历史及研究状况31.2设计目的和意义31.3设计方法4二、卷积码编译码原理52.1卷积码编码原理52.2编码器62.3卷积码译码原理72.4VITEBI译码的关键步骤82.4.1输入与同步单元82.4.2支路量度计算82.4.3路径量度的存储与更新82.4.4信息序列的存储与更新82.4.5判决与输出单元8三、卷积码编码实现93.1编码原理分析93.2卷积码编码流程图10四、卷积码译码实现114.1译码编程思路114.2卷积码译码流程图11五、卷积码编译码程序的编译及仿真波形125.1卷积

3、码编码仿真135.2卷积码译码仿真135.3卷积码纠错码仿真15六、总结16七、参考文献17附录18此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除一、引言1.1发展历史及研究状况1948年，Bell实验室的C.E.Shannon发表的《通信的数学理论》，是关于现代信息理论的奠基性论文，它的发表标志着信息与编码理论这一学科的创立。20世纪40年代，R.Hamming和M.Golay提出了第一个实用的差错控制编码方案，使编码理论这个应用数学分支的发展得到了极大的推动。分组码所存在的固有缺

4、点可以通过采用其他的编码方法来改善，这种编码方法就是卷积码。卷积码是Elias等人在1955年提出的。卷积码与分组码的不同在于：它充分利用了各个信息块之间的相关性。通常卷积码记为(n，k，N)码。卷积码的编码过程是连续进行的，依次连续将每k个信息元输入编码器，得到n个码元，得到的码元中的检验元不仅与本码的信息元有关，还与以前时刻输入到编码器的信息元(反映在编码寄存器的内容上)有关。同样，在卷积码的译码过程中，不仅要从本码中提取译码信息，还要充分利用以前和以后时刻收到的码组．从这些码组中提取译码相关信

5、息，而且译码也是可以连续进行的，这样可以保证卷积码的译码延时相对比较小。通常，在系统条件相同的条件下，在达到相同译码性能时，卷积码的信息块长度和码字长度都要比分组码的信息块长度和码字长度小，相应译码复杂性也小一些。卷积码的译码通常有如下几个比较流行的译码算法：由Wozencraft和Reiffen在1961年提出，Fano和Jelinek分别在1963年和1969年进行改进了的序贯译码算法。该算法是基于码字树图结构的一种次最优概率译码算法。由Massey在1963年提出的门限译码算法。这个算法利用码

6、字的代数结构进行代数译码。由Viterbi在1967年提出的Viterbi算法是基于码字格图结构的一种最大似然译码算法，是一种最优译码算法。在Viterbi译码算法提出之后，卷积码在通信系统中得到了极为广泛的应用。如GSM、3G、商业卫星通信系统等。1.2设计目的和意义因为信道中信号不可避免会受到干扰而出错。为实现可靠性通信，主要有两种途径:一种是增加发送信号的功率，提高接收端的信号噪声比;另一种是采用编码的方法对信道差错进行控制。前者常常受条件限制，不是所有情况都能采用。此文档仅供学习与交流此文档

7、收集于网络，如有侵权，请联系网站删除而编码理论可以解决这个问题，使得成本降低，实用性增强。随着现代通信的发展，卷积码以其高速性和可靠性在实际应用中越来越广泛。1967年Viterbi译码算法的提出，使卷积码成为信道编码中最重要的编码方式之一。在卷积码中，因为Viterbi算法效率高，速度快，结构相对简单等特点，被广泛应用于各种数据传输系统。特别是深空通信、卫星通信系统中。因此采用Viterbi译码算法具有非常现实的意义。1.3设计方法本文在分析卷积码编译码器原理的基础上，通过基于MATLAB对卷积编

8、码，解码进行仿真。通过仿真可以更清楚的认识到卷积码的编码，解码的各个环节，并对仿真结果进行了分析。得出卷积码Viterbi译码的误比特性能和回溯长度，码率，约束长度的关系。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除二、卷积码编译码原理2.1卷积码编码原理2.1.1卷积码简介积码，又称连环码，是由伊莱亚斯于1955年提出来的一种非分组码。若以（n,k,m）来描述卷积码，其中k为每次输入到卷积编码器的bit数，n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码