基于MATLAB的卷积码编译码器设计

摘 要

通信的目的是要把对方不知道的信息及时可靠地传递给对方，因此，一个信息系统传输消息必须要可靠与快速。随着现代通信的发展，特别是在未来4G通信网络中，信息传输的可靠性尤其重要。差错控制编码技术可以有效的提高或改善通信的可靠性。卷积码和分组码是差错控制编码的两种主要形式，在编码器复杂度相同的情况下，卷积码的性能优于分组码，因此卷积码几乎被应用在所有无线通信的标准之中。

本文通过图形描述和解析表述详细地介绍了卷积码的相关原理，着重研究了（2，1，3）卷积码编译码器的设计，介绍了MATLAB的使用方法、编程方法、语句、变量、函数、矩阵等，在对通信系统仿真相关知识的了解下使用MATLAB对卷积码的编译码过程进行仿真。在译码器设计中，本文只对Viterbi译码算法做了初步的研究，对其它的译码方式没有进行详细的研究和比较。但本文通过不同条件下的仿真分析了卷积码的性能，如不同信噪比、码率、约束长度、回溯长度等对误码率的影响，完善了对卷积码的认识。

关键词：通信，MATLAB，差错控制编码，卷积码

ABSTRACT

.....

KEY WORDS: communications,MATLAB,error control coding,convolutional code

目  录

第一章  绪 论 1

1.1  引言 1

1.1.1 卷积码发展背景概述 1

1.1.2 本课题意义 1

1.2  本课题主要研究内容 2

第二章 卷积码的相关概念 3

2.1  信道编码 3

2.1.1 信道编码的原理 3

2.1.2 信道编码的分类 4

2.2  差错控制编码 4

2.2.1 差错控制码的基本概念和分类 4

2.2.2 线性分组码及循环码的简单介绍 5

2.3  卷积码 8

2.3.1 卷积码的基本概念 8

2.3.2 卷积码的基本原理 10

2.3.3 卷积码的译码 15

第三章 MATLAB基础与其在通信系统中的应用 19

3.1  MATLAB简介 19

3.2  MATLAB程序设计 19

3.3  通信系统仿真 21

3.3.1通信仿真的概念 21

3.3.2通信仿真的基本方法 21

3.3.3仿真通信系统模型 22

第四章 卷积码编译码的MATLAB仿真 23

4.1  卷积码的编码仿真 23

4.2  卷积码的译码仿真 24

第五章 卷积码的性能分析 31

5.1  信噪比对卷积码译码性能的影响 31

5.2  码率对卷积码译码性能的影响 33

5.3  约束长度对卷积码性能的影响 34

5.4  回溯长度对卷积码性能的影响 35

5.5  判决方式对卷积码性能的影响 36

结  论 38

致  谢 40

参考书目 41

附  录 42