卷积码编码译码程序仿真程序 卷积码应用详解

2018年11月10日   缅甸小勐拉   22人浏览   0人评论

  本文主要是关于卷积码的相关介绍,简要分析了卷积码编码译码程序仿真程序,希望通过本文能让你对卷积码有更深的认识。

  卷积码是一种差错控制编码,由P.Elias于1955年发明。因为数据与二进制多项式滑动相关故称卷积码。卷积码在通信系统中应用广泛,如IS-95,TD-SCDMA,WCDMA,IEEE 802.11及卫星等系统中均使用了卷积码。

  卷积码是一种有记忆的纠错码,编码规则是将k个信息比特编码形成n个比特,编码后的n个码元不但与当前输入的k个信息有关,仍与之前的L-1组的信息有关。

  卷积码译码是指按最大似然法则译码,对二进制对称信道(BSC)来说,它等效于最小汉明距离译码。在这种译码器中,把接收序列和所有可能发送序列进行比较,选择一个汉明距最小的序列判作发送序列。由于信息序列、编码序列有着一一对应的关系,而这种关系又惟一对应网格图的一条路径,因此译码就是根据接收序列R在网格图上全力搜索编码器在编码时所经过的路径,即寻找与R有最小汉明距离的路径。 [1]

  与分组码不同,卷积码编码后的n个码元不仅与当前段的k个信息有关,还与前面的N-1段信息有关,编码过程中互相关联的码元个数为nN。卷积码的纠错性能随N的增加而增大,而差错率随N的增加而指数下降。在编码器复杂性相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。

  卷积码又称连环码,他是非分组(没有固定长度)有记忆编码,但也是一种线性码,码的结构简单,其性能在许多实际情况优于分组码,通常更适用于向前纠错,是一种较为常见的纠错编码。卷积码其编码器在任一规定时间内产生的n个码元,不仅取决于k个信息位,还取决于前N-1段规定时间内的信息位。整个编码过程可以看成是输入信息序列与由移位寄存器和模2加法器的连接方式所决定的另一个序列的卷积,卷积码由此得名。这N段时间内产生的码元数目nN称为卷积码的约束长度。通常将卷积码记作(n,k,N),其中k为一次移入编码器的比特数,n为对应于k比特输入的编码输出。其编码效率为R=k/n。

  卷积码结构是“信息码、监督位、信息码、监督位…(m1,c1,m2,c2,m3,c3...)”。

  (2) 通常称K为约束长度(一般来说,约束长度越大,则码字纠错 性能越好)。

  (5) 由于一段消息不仅影响当前段的编码输出,还影响其后m段的 编码输出,所以称参量K=m+1为卷积吗的约束比特长度为 K*n·==。

  (6)注意进入卷积编码器的最后m段消息仍是要编码输出的消息,对这最后m段消息的编码处理,称作卷积编码的结尾处理。一种常见的结尾处理方法是额外输入m段无效的0数据比特,一方面将存储的m段消息编码全部推出,另一方面保证编码器回到全0的初态。

  %从1到K*k0比特为第一组,从1+k0到K*k0+k0为第二组,。。。。,

  这里将卷积编码封装成了一个函数,可以在调用时才确定生成多项式,对于上面给的情况,matlab调用代码如下:

标签:编码和译码
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