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MATLAB卷积码译码在不同信道中的误码率仿真 第2页

更新时间:2016-10-24:  来源:毕业论文
3.卷积码编译码分析
3.1 卷积码选择与分组码比较

在一个二进制分组码(n,k)当中,包含k个信息位,码组长度为n,每个码组的(n-k)个校验位仅与本码组的k个信息位有关,而与其它码组无关。为了达到一定的纠错能力和编码效率(=k/n),分组码的码组长度n通常都比较大。编译码时必须把整个信息码组存储起来,由此产生的延时随着n的增加而线性增加。
为了减少这个延迟,人们提出了各种解决方案,其中卷积码就是一种较好的信道编码方式。这种编码方式同样是把k个信息比特编成n个比特,但k和n通常很小,特别适宜于以串行形式传输信息,减小了编码延时。
与分组码不同,卷积码中编码后的n个码元不仅与当前段的k个信息有关,而且也与前面(N-1)段的信息有关,编码过程中相互关联的码元为nN个。因此,这N时间内的码元数目nN通常被称为这种码的约束长度。卷积码的纠错能力随着N的增加而增大,在编码器复杂程度相同的情况下,卷段积码的性能优于分组码。另一点不同的是:分组码有严格的代数结构,但卷积码至今尚未找到如此严密的数学手段,把纠错性能与码的结构十分有规律地联系起来,目前大都采用计算机来搜索好码。
3.2 卷积码译码的方式
3.2.1 代数译码
    代数译码是将卷积码的一个编码约束长度的码段看作是[n0(m+1), k0(m+1)]线性分组码,每次根据(m+1)分支长接收数字,对相应的最早的那个分支上的信息数字进行估计,然后向前推进一个分支。如果假设输入的信息序列为=(10111),相应的编码输出序列为 c=(11100001100111)。在未超出编码约束长度的情况下,可以通过译码时将接受序列与所有可能的输出编码序列进行比较,本文来自辣%文,论'文.网,毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324~9114找原文通过比较可以得到最小距离,进而可以得到可能的最大概率。按同样方法判决,将每一位进行比较,进行纠错。若此时接收序列 R=(10100001110111),先根据 R 的前三个分支(101000)和码树中前三个分支长的所有可能的 8 条路径(000000…)、(000011…)、(001110…)、(001101…)、(111011…)、(111000…)、(110101…)和(110110…)进行比较,可知(111001)与接收序列(101000)的距离最小,于是判定第0分支的信息数字为0。然后以R的第 1~3 分支数字(100001) 按同样方法判决,依此类推下去,最后得到信息序列的估值为=(10111),遂实现了纠错。这种译码法,译码时采用的接收数字长度或译码约束长度为(m+1)n0,所以只能纠正不 多于(dmin-1)/2 个错误(n 长上的)。实用中多采用反馈择多逻辑译码法实现。
3.2.2 文特比译码
文特比译码是根据接收序列在码的格图上找出一条与接收序列距离(或其他量度)为最小的一种算法。它和运筹学中求最短路径的算法相类似。若接收序列为R=(10100101100111),译码器从某个状态,例如从状态ɑ出发,每次向右延伸一个分支(对于l<L,从每个节点出发都有 2=2种可能的延伸,其中L是信息序列段数,对l≥L,只有一种可能),并与接收数字相应分支进行比较,计算它们之间的距离,然后将计算所得距离加到被延伸路径的累积距离值中。对到达每个状态的各条路径的距离累积值进行比较,保留距离值最小的一条路径,称为幸存路径(当有两条以上取最小值时,可任取其中之一),译码过程如图。图中标出到达各级节点的幸存路径的距离累积值。对给定R的估值序列为=(10111)。这种算法所保留的路径与接收序列之间的似然概率为最大,所以又称为最大似然译码。这种译码的译码约束长度常为编码约束长度的数倍,因而可以纠正不多于(df/2)个错误。

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