开题报告-张明.docVIP

山西大学本科毕业论文（设计）开题报告 姓 名 张明 学 号 2010271049 所在专业 电子信息科学与技术 论文（设计）题目 卷积码在数字通信系统中应用 选题的目的和意义： 目的是分析与研究卷积码在通信系统中应用和MATLAB中的仿真。 随着计算机的普及、网络技术的发展、媒体信息的数字化，音乐、图像、视频等多媒体信息的传播变得越来越方便，作为信息的载体——信号，在传输过程中也受到了诸多干扰，按照干扰的性质分类主要有乘性干扰和加性干扰，前者可以用均衡的方法来减小影响，后者则需要一些特定的差错控制措施来帮助使其满足误码率要求，以确定信号能正确无误的传输。而在差错控制措施中主要有检错重发、前向纠错、反馈校验、检错删除等等，理论上来讲这些措施都是以增加信息冗余度，降低信息传输速率来换取信息传输的可靠性。卷积码就是一种纠错的信道编码方式。 卷积码（convolutional code）是由伊利亚斯（P.Elias）发明的一种用来解决数字信号在信道中传输时遇到的加性干扰问题的编码，是一种信号传输时用到的差错控制措施。卷积码属于非分组码，这种编码的性能优于分组码，通常适用于前向纠错（Forward error correction）中，即在数字通信中，接收端通过利用发送端在发送码元序列中加入差错控制码元，发现错码，并将其纠正。至今二进制卷积码仍然是最流行的二进制纠错码之一，在其译码方式中，Viterbi算法是目前为止最常用的卷积码译码算法，其巧妙的简化了普通概率译码的计算与判决过程，成为一种非常实用的译码算法。 文献综述（国内外研究现状、研究方向、进展情况、存在问题等，并列出所查阅的主要国内外参考文献，要求3000字以上）： 通信的目的是要把对方不知道的消息及时可靠地传送给对方。这就要求一个通信系统传输消息必须可靠和快速。在数字通信系统中可靠与快速往往是一对矛盾，若要求快速，则必然使得每个数据码元所占的时间缩短、波形变窄、能量减少，从而在受到干扰后产生错误的可能性增加，传送消息的可靠性减低。若要求可靠，则使得传送消息的速率变慢。因此，如何合理地解决可靠性与速度这一对矛盾，是正确设计一个通信系统的关键问题之一。 随着现代通信的发展，在高速信息传输和高可靠性传输成为信息传输的两个主要方面中，可靠性尤其重要。因为信道状况的恶劣，信号不可避免会受到干扰而出错。为实现可靠性通信，主要有两种途径：一种是增加发送信号的功率，提高接收端的信号噪声比；另一种是采用编码的方法对信道差错进行控制。前者常常受条件限制，不是所有情况都能采用。例如卫星通信系统以很远的距离传送数据，由于衰落、噪声和干扰等的影响，信号在传输过程中将产生严重的畸变。如果要求信号具有尽可能大的能量，卫星体积和载重就大大增加，会使成本相对于原来大大增加，所以不可能给信号提供太大的能量，建立在香浓基础上的编码理论正可以解决这个问题，使得成本降低，实用性增强。 1948年，美国贝尔实验室的Claude E. Shannon在贝尔技术杂志上发表了题为《通信的数学理论》的论文，这是一篇关于现代信息理论的奠基性论文，它的发表标志着信息与编码理论这一学科的创立。Claude E. Shannon在该文中指出，任一通信信道都有一个参数，称之为信道容量C，如果通信系统所要求的传输速率R小于C,则存在一种编码方法，当码长n充分长并应用最大似然译码时，系统的错误概率可以达到任意的小。这就是著名的信道编码理论。虽然Shannon给出的仅仅是一个编码的存在性定理，但却开创了信道编码理论这一新的研究领域。从此关于可靠性的数字通信系统的研究进入了一个崭新的天地一一通过信道编码来提过通信的可靠性，而编码是通过在发送符号之间引入冗余来实现的。 自Shannon的著作发表以来，人们为了在有扰环境下控制差错，在设计有效的编译码方法方面作了大量的努力。差错控制编码的应用己成为现代通信系统和计算机设计中不可分割的一部分。 纠错编码的方法是：在发送端被传输的信息序列附上一些监督码元，这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互约束。也就是说，序列中信息序列的诸码元与多余码元间是相关的。接受端则根据既定的规则校验信息码元与监督码元的关系。一旦传输发生错误，则信息码元与监督码元的关系就受到破坏，从而在接收端可以发现错误乃至纠正错误。随着今年来电子技术和集成电路技术的发展，纠错编码技术不但早已应用于实际的通信设备之中，而且不断的有更高性能、更低功耗的译码器出现。正是这种实际应用与纠错码理论研究的相互促进，使得纠错编码技术不断呈现出蓬勃向上的活力。 1、介绍了卷积码编译码研究现状。 2、卷积码编译码的原理和方法。 3、针对卷积码的编、译码算法实现与性能进行了研究。 4、从信道编