MATLAB实现卷积码编译码

本科生毕业论文（设计）

题 目：MATLAB实现卷积码编译码 专业代码：

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聊城大学本科毕业论文（设计）

目 录

前言 ----------------------------------------------------- 1 1. 纠错码基本理论 ---------------------------------------- 2

1.1纠错码基本理论 ----------------------------------------------- 2 1.1.1纠错码概念 ------------------------------------------------- 2 1.1.2基本原理和性能参数 ----------------------------------------- 2 1.2几种常用的纠错码 --------------------------------------------- 6

2. 卷积码的基本理论 -------------------------------------- 8

2.1卷积码介绍 --------------------------------------------------- 8

2.1.1 卷积码的差错控制原理 ----------------------------------- 8 2.2卷积码编码原理 ---------------------------------------------- 10

2.2.1 卷积码解析表示法 -------------------------------------- 10 2.2.2 卷积码图形表示法 -------------------------------------- 11 2.3 卷积码译码原理 ---------------------------------------------- 15

2.3.1 卷积码三种译码方式 ------------------------------------ 15 2.3.2 VITERBI译码原理 ---------------------------------------- 16

3. 卷积码编译码及MATLAB仿真 ---------------------------- 18

3.1 MATLAB概述 -------------------------------------------------- 18

3.1.1 MATLAB的特点 ------------------------------------------ 19 3.1.2 MATLAB工具箱和内容 ------------------------------------ 19 3.2卷积码编码及仿真 -------------------------------------------- 20

3.2.1编码程序 ---------------------------------------------- 20 3.3 信道传输过程仿真 -------------------------------------------- 21 3.4维特比译码程序及仿真 ---------------------------------------- 22

3.4.1 维特比译码算法解析 ------------------------------------ 23 3.4.2 VITERBI译码程序 --------------------------------------- 25 3.4.3 VITERBI译码MATLAB仿真 ----------------------------------- 28 3.4.4信噪比对卷积码译码性能的影响 -------------------------- 28

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3.4.5码率对卷积码译码性能的影响 ---------------------------- 30 3.4.6 约束长度对卷积码误码性能的影响 ------------------------ 31 3.4.7回溯长度对卷积码误码性能的影响 ------------------------ 32 3.4.8 判决方式对卷积码误码性能的影响 ------------------------ 32

4. 结论及展望 ------------------------------------------ 34

4.1 结论 -------------------------------------------------------- 34 4.2展望 -------------------------------------------------------- 35

5. 结束语 ----------------------------------------------- 36 参考文献 ------------------------------------------------ 37 致谢 ---------------------------------------------------- 38 附录 ---------------------------------------------------- 39

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摘要

在数字通信系统中，通常采用差错控制编码来提高系统的可靠性。自P．Elias首次提出卷积码编码以来，这一编码技术至今仍显示出强大的生命力。目前，卷积码已广泛应用在无线通信标准中，如GSM，CDMA2000和IS-95等无线通信标准中。

本文简单介绍了纠错码的基本原理，论述了卷积码编译码原理和算法，并通过matlab仿真对卷积码性能进行研究，重点比较分析了不同码率、不同约束长度、不同回溯长度以及不同译码判决方式对Viterbi译码性能的影响，并得出相关结论。

关键词：卷积码，Viterbi，Matlab，误码率，数字通信系统

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Abstract

In digital communication systems, error control coding is usually used to improve system reliability. Since P.Elias put forward the convolutional coding the first time, the coding is still showing strong vitality.,has become widely used in satellite communications, wireless communications and many other communication systemsas a kind of channel coding method. such as GSM, CDMA2000 and has been a wireless communication standards of IS-95.

This article introduces the basic principles of error-correcting codes, mainly reasearch the principle of the convolutional code encoding and decoding and the algorithms.Through the matlab simulation, we study the performance of convolutional code, especilly the performance of the viterbi decoding with different bit rates, different Constraint length ,different traceback depthe and different decision types,compare and make conclusions.

Keywords: convolutional codes, Viterbi, Matlab, bit error rate, the digital communication system

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/isz5.html