卷積碼的編及解碼（Viterbi解碼）.doc

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1、卷積碼的編碼及解碼（Viterbi解碼）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解卷積碼的基本原理；2、掌握卷積碼編碼的電路設(shè)計(jì)方法；2、掌握卷積碼Viterbi譯碼的基本方法和電路設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)；2、臺(tái)式計(jì)算機(jī)一臺(tái)；三、實(shí)驗(yàn)原理1.卷積碼編碼原理卷積碼是一個(gè)有限記憶系統(tǒng)，它也將信息序列切割成長度k的一個(gè)個(gè)分組，與分組碼不同的是在某一分組編碼時(shí)，不僅參看本時(shí)刻的分組而且參看本時(shí)刻以前的L個(gè)分組。我們把L＋1稱為約束長度。2.卷積碼的譯碼算法（硬判決Viterbi譯碼）Viterbi譯碼算法是一種最大似然算法，它不是在網(wǎng)

2、絡(luò)圖上依次比較所有可能的路徑，而是接收一段，計(jì)算，比較一段，保留最有可能的路徑，從而達(dá)到整個(gè)碼序列是一個(gè)最大似然序列。Viterbi解碼算法的基本步驟如下：1、從某一時(shí)間單位j＝m開始，對(duì)進(jìn)入每一狀態(tài)的所有長為j段分支的部分路徑，計(jì)算部分路徑度量。對(duì)每一狀態(tài)，挑選并存儲(chǔ)一條有最大度量的部分路徑及其部分度量，稱此部分路徑為留選（幸存）路徑。2、j增加1，把此時(shí)刻進(jìn)入每一狀態(tài)的所有分支度量，和同這些分支相連的前一時(shí)刻的留選路徑的度量相加，得到了此時(shí)刻進(jìn)入每一狀態(tài)的留選路徑，加以存儲(chǔ)并刪去其他所有的路徑。因此留選路徑延長了一個(gè)分支。

3、3、若j

4、并顯示在“編碼數(shù)據(jù)”欄。5、學(xué)生可以在噪聲一欄加入差錯(cuò)bit，然后點(diǎn)擊“加噪聲”，再點(diǎn)擊“加噪數(shù)據(jù)”，將加入噪聲的信息比特下發(fā)到單片機(jī)（或CPLD）進(jìn)行Viterbi譯碼。譯碼以后的數(shù)據(jù)被回顯在解碼數(shù)據(jù)一欄，同時(shí)，誤碼比特也被統(tǒng)計(jì)并顯示。五.實(shí)驗(yàn)記錄與思考（1）記錄加入分散的隨機(jī)差錯(cuò)的一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（2）記錄加入一個(gè)突發(fā)差錯(cuò)但差錯(cuò)比特總數(shù)和1相同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3比較上述兩組數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)性能，說明原因。答：加入隨機(jī)差錯(cuò)時(shí)的糾錯(cuò)性能好一些。隨機(jī)差錯(cuò)：信道中各碼元是否出現(xiàn)差錯(cuò)，與其前、后碼元是否差錯(cuò)無關(guān)，每個(gè)碼元獨(dú)立地按一定的概率產(chǎn)生差

5、錯(cuò)。從統(tǒng)計(jì)規(guī)律看，可以認(rèn)為這種隨機(jī)差錯(cuò)是由加性高斯白噪聲AWGN引起的。突發(fā)差錯(cuò)：差錯(cuò)成片出現(xiàn)，一個(gè)差錯(cuò)片稱為一個(gè)突發(fā)差錯(cuò)。突發(fā)差錯(cuò)總是以差錯(cuò)碼元開頭、以差錯(cuò)碼元結(jié)尾，頭尾之間并不是每個(gè)碼元都錯(cuò)，而是碼元差錯(cuò)概率大到超過了某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值。