卷積碼編譯碼算法研究與實(shí)現(xiàn).doc

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1、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目卷積碼編譯碼算法研究與實(shí)現(xiàn)學(xué)院信息學(xué)院系別電子與通信工程專業(yè)信息工程年級(jí)2007學(xué)號(hào)XXXXX姓名XXXX導(dǎo)師XXXXX定稿日期:2011年6月24日摘要在數(shù)字通信系統(tǒng)中,通常采用差錯(cuò)控制編碼來提高系統(tǒng)的可靠性。自P.Elias首次提出卷積碼編碼以來,這一編碼技術(shù)至今仍顯示出強(qiáng)大的生命力。目前,卷積碼已廣泛應(yīng)用在無線通信標(biāo)準(zhǔn)中,如GSM,CDMA2000和IS-95等無線通信標(biāo)準(zhǔn)中。本文簡(jiǎn)單介紹了糾錯(cuò)碼的基本原理,論述了卷積碼編譯碼原理和算法,并通過matlab仿真對(duì)卷積碼性能進(jìn)行研究,重點(diǎn)比較分析了不同碼率、不同約束長(zhǎng)度、不同回溯長(zhǎng)度以及不同譯碼判決

2、方式對(duì)Viterbi譯碼性能的影響,并得出相關(guān)結(jié)論。關(guān)鍵詞:卷積碼,Viterbi,Matlab,誤碼率,數(shù)字通信系統(tǒng)IIIAbstractIndigitalcommunicationsystems,errorcontrolcodingisusuallyusedtoimprovesystemreliability.SinceP.Eliasputforwardtheconvolutionalcodingthefirsttime,thecodingisstillshowingstrongvitality.,hasbecomewidelyusedinsatellitecommu

3、nications,wirelesscommunicationsandmanyothercommunicationsystemsasakindofchannelcodingmethod.suchasGSM,CDMA2000andhasbeenawirelesscommunicationstandardsofIS-95.Thisarticleintroducesthebasicprinciplesoferror-correctingcodes,mainlyreasearchtheprincipleoftheconvolutionalcodeencodinganddecodi

4、ngandthealgorithms.Throughthematlabsimulation,westudytheperformanceofconvolutionalcode,especillytheperformanceoftheviterbidecodingwithdifferentbitrates,differentConstraintlength,differenttracebackdeptheanddifferentdecisiontypes,compareandmakeconclusions.Keywords:convolutionalcodes,Viterbi

5、,Matlab,biterrorrate,thedigitalcommunicationsystemIII目錄1緒論11.1選題背景和研究意義11.2信道編碼的發(fā)展11.3主要內(nèi)容22糾錯(cuò)碼基本理論32.1糾錯(cuò)碼基本理論32.2幾種常用的糾錯(cuò)碼73卷積碼的基本理論93.1卷積碼介紹93.2卷積碼編碼原理103.3?卷積碼譯碼原理144卷積碼編譯碼及MATLAB仿真184.1Matlab概述184.2卷積碼編碼及仿真194.3信道傳輸過程仿真204.4維特比譯碼程序及仿真225結(jié)論及展望315.1結(jié)論315.2展望316結(jié)束語33參考文獻(xiàn)34致謝35III卷積碼編譯碼算法研

6、究與實(shí)現(xiàn)421緒論1.1選題背景和研究意義信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分,隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,信道編碼技術(shù)也在不斷地發(fā)展。在通信系統(tǒng)中,信道傳輸特性不理想以及噪聲的存在,會(huì)導(dǎo)致接收端出現(xiàn)接收信號(hào)的錯(cuò)誤,因此用于信道糾錯(cuò)的信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。二十世紀(jì)40年代香農(nóng)定理的出現(xiàn)為人們指出了糾錯(cuò)碼的研究方向。根據(jù)香農(nóng)的有噪信道編碼定理[1],可以推導(dǎo)出一個(gè)碼率為R的編碼通信系統(tǒng)達(dá)到無誤碼傳輸狀態(tài)所必須的最小信噪比的理論極限。這個(gè)理論極限通常稱為香農(nóng)限,它說明對(duì)一個(gè)碼率為R的編碼通信系統(tǒng),只有當(dāng)SNR超過這個(gè)極限值時(shí)才能獲得無誤碼傳輸。只要SNR高于

7、這個(gè)極限值,香農(nóng)的編碼定理保證了能夠獲得無誤碼傳輸?shù)模赡芟喈?dāng)復(fù)雜)編碼通信系統(tǒng)的存在性。另外,香農(nóng)證明了在采用無限長(zhǎng)的隨機(jī)編碼時(shí),數(shù)據(jù)可以以接近信道容量的速率幾乎無誤碼的傳輸,從而為信道編碼的研究奠定了基礎(chǔ)。1.2信道編碼的發(fā)展1948年,信息論的奠基人Shannon在他的開創(chuàng)性論文“通信的數(shù)學(xué)理論”中,首次闡明了在有擾信道中實(shí)現(xiàn)可靠通信的方法,提出了著名的有擾信道編碼定理[2],指出了實(shí)現(xiàn)最佳編碼的三個(gè)基本條件:(1)采用隨機(jī)編碼方式;(2)編碼長(zhǎng)度L→∞,即碼元序列長(zhǎng)度無限;(3)譯碼采用最大似然譯碼算法。在滿足這三個(gè)條

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