云南省建筑信息平台,免费seo教程,wordpress没有写权限,php和django做网站哪个好#x1f9d1;#x1f3fb;个人简介#xff1a;具有3年工作经验#xff0c;擅长通信算法的MATLAB仿真和FPGA实现。代码事宜#xff0c;私信博主#xff0c;程序定制、设计指导。 #x1f680;基于MATLAB仿真的BCC卷积码维特比译码算法
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#x1f680;1.BCC卷积码概… 个人简介具有3年工作经验擅长通信算法的MATLAB仿真和FPGA实现。代码事宜私信博主程序定制、设计指导。 基于MATLAB仿真的BCC卷积码维特比译码算法
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1.BCC卷积码概述
2.维特比译码算法
2.1概述
2.2算法核心思想
2.3算法优缺点
2.4应用实例
2.5部分源代码和仿真截图 1.BCC卷积码概述
BCC卷积码是一种非分组码它在1955年被提出。卷积码在编码时是把k个比特的信息段编写成n个比特的码组但其监督码元不仅与当前编码比特信息有关还与前面(N-1)个比特有关其中N为卷积码的编码约束度。卷积码通常记为(n, k, N)。 根据卷积码的特性它更适合用于前向纠错并且在许多实际情况下其效果优于分组码。此外卷积码运算简单尤其适合用在被高斯白噪声所干扰的传输信道中。
2.维特比译码算法
2.1概述
维特比译码算法是一种卷积码的解码算法它在1967年被提出。该算法主要基于信道的统计特性以及卷积码的特性来进行解码因此得到了广泛应用特别是在卫星通信领域、蜂窝网通信系统和无线局域网WLAM中。
2.2算法核心思想 网格图与路径卷积码的编码过程与网格图中的一条路径对应即输入序列的编码过程与网格图中的路径一一对应。当输入序列长度为x时网格中有2^x条不同的路径和编码器的2^x种发送序列对应。 分支度量与幸存路径在每个符合输入的分支中都可以计算出分支度量值通常使用汉明距或欧氏距离等方法。算法会将到达节点的两条路径进行对比并选择度量值小的一条作为幸存路径。 累积与回溯随着数据的接收算法会累积每条幸存路径的度量值。在译码结束时从所有幸存路径中选择一条度量值最小的路径进行回溯从而得出译码输出。
2.3算法优缺点 优点维特比译码算法解码方法简单复杂度低。 缺点随着约束长度N的增加算法的复杂度呈2^N增长。因此当N很大时维特比算法的复杂度会非常高不适合用于解码。通常维特比译码算法适用于约束长度小于10的场合。
2.4应用实例
以(2,1,7)卷积码为例当编码器约束长度为7时编码器有7个延迟器的状态0,1这些状态组成了编码器的64个状态。在解码过程中算法需要对每个时刻接收到的数据进行64次比较从64条幸存路径中选择出度量值最小的一条进行回溯得出译码输出。 举个简单的例子如图所示217卷积码生成多项式为133171发送序列为11得到编码输出为1110。接收端接收到1110后开始估算发送的信息序列。由于移位寄存器初始状态时其值为全0这是已知的。故假设发送的信息序列的第一位为0则编码输出的结果为00则对比接收到的第一个输出11他们的汉明距离为2此时由汉明距离可估算出第一位发送的信息比特为1但是这样就没有利用上后面的编码数据有较高的概率出错。所以根据第一位发送信息比特为0和1这两种情况继续算下一位信息比特输入时的编码输出并且比较它们的汉明距离。容易得出共有4种可能的发送信息序列00、01、10、11对应的汉明距离为3、3、2、0。很明显最小的汉明距离为0对应的发送信息序列为11与正确的序列一致。以上可以理解为是维特比算法的硬解码过程接收端得到的数据都是0和1汉明距离也都为整数。
2.5部分源代码和仿真截图
部分源代码如下
% 清除所有
clc;clear all;close all;
EbN0_dB 0:0.2:1; %设置仿真信噪比
FRAMES_NUM 50;%每种信干比情况下进行FRAMES_NUM次试验
RATE1/2;
data_times 1;message randi([0 1],1,100);随机产生比特数据
encodeData convenc(message,trel);%编码
decoded1 vitbiDecoder_minMetric(receiveSignal,trel,tblen);%译码%画图
BER bitError/FRAMES_NUM/70/data_times;
BER2 bitError2/FRAMES_NUM/70/data_times;
plot(EbN0_dB,BER);
title(译码误比特率随信噪比的变化);
xlabel(信噪比);
ylabel(误比特率);
仿真图如下
