卷积码编码和维特比译码的原理、性能与仿真分析.doc
《卷积码编码和维特比译码的原理、性能与仿真分析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《卷积码编码和维特比译码的原理、性能与仿真分析.doc(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、卷积码编码和维特比译码的原理、性能与仿真分析1.引言卷积码的编码器是由一个有k位输入、n位输出,且具有m位移位寄存器构成的有限状态的有记忆系统,通常称它为时序网络。编码器的整体约束长度为v,是所有k个移位寄存器的长度之和。具有这样的编码器的卷积码称作n,k,v卷积码。对于一个(n,1,v)编码器,约束长度v等于存储级数m.卷积码是由k个信息比特编码成n(nk)比特的码组,编码出的n比特码组值不仅与当前码字中的k个信息比特值有关,而且与其前面v个码组中的v*k个信息比特值有关。卷积码有三种译码方式:序列译码、门限译码和概率译码。其中,概率译码根据最大似然译码原理在所有可能路径中求取与接收路径最相
2、似的一条路径,具有最佳的纠错性能,维特比译码是概率译码中极重要的一种方式。序列译码和门限译码则不一定能找出与接收路径最相似的一条路径。不同于维特比译码,门限译码与序列译码所需的计算量是可变的且对于给定信息分组的最终判决仅仅基于(m+1)个接收分组,而不是基于整个接收序列。与维特比译码所使用的对数似然量度不同,序列译码所使用的量度为Fano量度。在接收序列受扰严重的情况下,序列译码的计算量大于维特比译码所需的固定计算量,虽然序列译码要求的平均计算次数通常小于维特比译码。在采用并行处理的情况下,维特比译码的速度会优于序列译码。在同样码率和存储级数的条件下,门限译码的性能比维特比译码低大约3dB.维
3、特比译码的数据输出方式有硬判决及软判决两种方式,本文选取生成多项式为561,753的(2,1,8)卷积码对硬判决的性能进行分析,并依据维特比译码的原理以及卷积码的特性,对卷积码编码和维特比译码过程在加性高斯白噪声(AWGN)信道下进行仿真,并且根据仿真结果对维特比译码(硬判决)的结果进行分析。由于卷积码的生成可以看做一个马尔科夫过程,因此,不同状态间的转移概率对描述这个过程有极关键的作用。本文则基于MATLAB对不同状态间的转移概率进行求解,从而更准确地分析维特比译码的性能。仿真结果表明卷积码抗突发错误的能力不强,生成多项式为561,753的(2,1,8)卷积码在信噪比大于1dB时,编码增益体
4、现明显。在信噪比低于-1dB时,编码增益得不到体现。2.卷积码编码译码原理卷积码编码通过输入序列与生成多项式的每一行做卷积,每次输入k比特,输出n个比特。在卷积码编码器中,每(m+1)个比特构成译码器中的一个状态。假设在一个二进制输入的离散无记忆信道上,有一个长度为k*L的信息序列u=(u0,u1,,uL-1)被编码成为长为T=n(L+m)的码字c=(c0,c1,,cT-1),接收到的序列为r=(r0,r1,,rT-1)。维特比译码使用对数量度来衡量幸存路径所编成的码字与接收序列的相似度,量度越大,说明该幸存路径是信息序列的概率越大。维特比译码选取那条量度最大的幸存路径作为译码结果。由于对离散
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 卷积码 编码 译码 原理 性能 仿真 分析
链接地址:https://www.31doc.com/p-3398932.html