卷积码的编译码MATLAB程序
- 格式：docx
- 大小：23.29 KB
- 文档页数：5
%survivor state 是一个矩阵，它显 T 了通过网格的最优路径，这个矩阵通过一个单独的函
数 metric(x,y) 给岀。
%其中G是一个矩阵，它的任一行决定了从移位寄存器到模
%这里，我们做了一个简单的 (2,1,7) 卷积码编码器。
k=1;
G=[1 0 1 1 0 1 1;1 1 1 1 0 0 1];
%以下3种输入序列，可任选一种
c1=c on v(s,g1);
%dis p(c1);
c2=c on v(s,g2);
%dis p(c2);
c(2*i-1)=c1(i);c(2*i)=c2(i);
开关读取的结果(此时仅为卷积结果，非
end
%i np ut=[0 0 0 0 0 0 0];% %i np
ut=[1 1 1 1 1 1 1];% inp ut=[rou
nd(ra nd(1,7)*1)]; figure ;pl
ot(i np ut, s=i nput;
g1=G(1,:);
g2=G(2,:); 全0输入
全1输入 %随机系列输入,
%figure1 :画图: 也可用 ran di nt(1,7,[0 1])
目标input ，红色(red ，r)，形状为*
n=len gth(c1);
c=zeros(1,2* n);
%dis p(c);
for i=1: n %7位输入时
%生成全0矩阵, n=13
1*26
for i=1:2*n
if (mod(c(i),2)==0)
c(i)=0;
else c(i)=1;
end % mod(c(i),2)==0 意思：c(i)除以2，余数为0
end
out put=c;
cha nn el_out put=out
put; %dis p( cha nn el_out
put); %输岀矩阵
figure ;pl ot(out put,
% ------------------- '*b' )%画图：目标：卷积码编码输岀，蓝色( blue ，b) *
—以上为编码部分，以下为维特比译码 -----------------
n=size(G,1); %取矩阵G的行数，故n=2。即得到输岀端口，即
%检验G的维数 2个模2加法器
if rem(size(G,2),k)~=0
error( 'Size of G and k do not agree' end %当矩阵G的列数不为k的整数倍时，rem为求余函数
)%报错
if rem(size(cha nn el_out put,2), n)~=0 时。(注：size(channel_output,2)=26 %当输岀矩阵的列数不是输岀端口 n的整数倍
,2个模2加法器合成的输岀) 2加法器的连接方式.为生成矩阵
%G1=133,G2=171
%作卷积
%两个模
进制0/1 2加法器分别输岀卷积结果序列后， 由旋转
)
out puta+1,t+1)=b in 2deci(bra nch_out put); 入1时的输岀(十进制)
%output 记录了当前状态j下输
end end
input;
state_metric=zeros (n umber_of_states,2);
在每个状态时的汉明距离，大小为 number_of_states,2
%(:, 1 )为当前状态位置的汉明距离,
为确定值；(:，2)为当前状态加输入得到的下一个状态汉明距离，为临时值
error(
end 'cha nnle out put not of the right size'
L=size(G,2)/k; %得岀移位数，即寄存器个数，此例程为 7
%由于L-1个寄存器的状态即可表示岀输岀状态，所以总的状态数 前L-1个寄存器的状态组合来确定 number of states 可由
number_of_states=2A((L-1)*k); %此例程中2人6，移位寄存器组的状态数为 64个
%产生状态转移矩阵，输岀矩阵和输入矩阵
%表示当前寄存器组的状态。因状态从 0开始，所以循环为 for j=0: number_of_states-1 从 0
至q number of states-1
for t=0:2Ak-1 %k位输入端的信号组成的状态，总的状态数为 2你，所以循环为从 0到
2你-1 [n ext_state,memory_c onten ts]=nxt_stata,t,L,k);
的状态和输入的矢量得岀下寄存器组的一个状态 %nxt stat 完成从当前
inp ut(j+1, next_state+1)=t;
要的输入信号矢量 %inp ut数组值是用于记录当前状态到下一个状态所
值，二维坐标 y=n ext_state+1 %input 数组的维数：一维坐标 x=j+1 指当前状态的
指下一个状态的值
%由于Matlab 中数组的下标是从 1开始的，而状态值
是从0开始的，所以以上坐标值为：状态值 +1
bra nch_out put=rem(memory_c onten ts*G',2); 态j下输入1时的输岀
n extstate(j+1,t+1)=n ext_state;
下输入1时的下一个状态 %bra nch_out put 用于记录在状
%n extstate 状态转移矩阵，记录了当前状态 j
%state metric 数组用于记录译码过程
dep th_of_trellis=le ngth(cha nn el_out put)/n;
格图的深度
cha nn el_out put_matrix=resha pe(cha nn el_out put, n,de pth_of_trellis);
为输岀矩阵，每一列为一个输岀状态 %de pth_of_trellis 用于记录网
%cha
nn el_out put_matrix
%res
hape改变原矩阵形状，将 channel_output 矩阵变为n行depth_of_trellis
survivor_state=zeros( number_of_states,de pth_of_trellis+1);
tate 描述译码过程中在网格图中的路径
[row_survivor col_survivor]=size(survivor_state);
% 开始非尾信道输岀的解码
%i为段，j为何一阶段的状态，t为输入
for i=1:depth_of_trellis-L+1 %i 指示网格图的深度 列矩阵
%survivor s
%开始尾信道输岀的解码
for i=de pth_of_trellis-L+2:de pth_of_trellis
flag=zeros(1, number_of_states);
喲犬态数从 number_of_states number_of_states/2
%程序说明同上，只不过输入矢量只为 0 flag=zeros(1, number_of_states);
访问过 %flag 矩阵用于记录网格图中的某一列是否被
if i<=L
ste p=2A((L-i)*k);
else
ste p=1;
end %在网格图的开始处，并非所有的状态都取到 %用 steP来说明这个变化
%犬态数从1至q 2至q 4，直到number_of_states
for j=0:step:number_of_states-1 %j 表示寄存器的当前状态
%t为当前的输入
% 用于记录码间距离 for t=0:2Ak-1
bran ch_metric=0;
bin ary_out put=deci2b in( out put(j+1,t+1), n);
状态t时的输岀out put 转为n位2进制，以便计算码间距离。 上) %将当前状态下输入
(说明：数组坐标大小变化同
for tt=1: n %计算实际的输岀码同网格图中此格某种输岀的码间距离
bra nch_metric=bra nch_metnc+metric(cha nn el_out put_matrix(tt,i),bi nary _out put(tt));
end
%选择码间距离较小的路径， 即当下一个状态没有被访问时就直接赋值, 用比它小的将其覆盖 否则,
if
((state_metric( nextstate(j+1,t+1)+1,2)>state_metnc(j+1,1)+bra nch_met
ric)|flag( nextstate(j+1,t+1)+1)==0)
state_metric (n extstate(j+1,t+1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+bra nch_metn
c; %下一状态的汉明距离(临时值) =当前状态的汉明距离(确定值) +码间距离
survivor_state( nextstateQ+1,t+1)+1,i+1)=j;
标为下一个状态值，二维坐标为此状态 %survivor state 数组的一维坐
%在网格图中
的列位置，记录的数值为当前状态，这样就可以从网格中某位置的
%某个状态得
岀其对应上一个列位置的状态，从而能很方便的完成译码过程。
flag( nextstate(j+1,t+1)+1)=1;
end %指示该状态已被访问过
end
end
state_metric=state_metric(:,2:-1:1); end %移动state metric ，将临时值移为确定值
