卷积码差错控制系统仿真.docVIP

《移动通信》课程设计报告 课程设计题目：卷积码差错控制系统仿真 系 ： 学生姓名： 班 级： 学 号： 成 绩： 指导教师： 开课时间： 2012-2013 学年 2 学期 目 录 第一章 引 言 1 1.1 题目 1 1.2 课程设计的目的 1 1.3 课程设计的主要内容和要求 1 第二章 课程设计原理 2 2.1 卷积码的定义 2 2.2 卷积码的编码原理 2 2.3 卷积码的译码过程 2 2.4 维特比译码 2 2.4.1维特比译码原理 2 2.4.2维特比译码过程 3 第三章 仿真过程 5 3.1 仿真模拟框图 5 3.2 各部件的配置 6 第四章 系统运行代码 11 4.1 系统运行源代码 11 结 论 12 心得体会 13 参考文献 14 第一章 引 言 1.1 题目 卷积码差错控制系统的仿真 1.2 课程设计的目的 移动通信也是一门实践性非常强的课程，实验教学在整个课程的教学中占据了非常重要的地位。在学生学习了现代通信原理、数字信号处理（DSP技术）等课程后，学生已经具有了一定的理论基础和实验技能，在此基础上本实验课程开设的主要作用和目的在于： 1.帮助学生更好地理解移动通信系统，掌握各种移动通信系统的模型 2.帮助学生熟悉常用的通信系统仿真平台，学习仿真模型的设计，掌握通信系统的仿真方法，学会利用仿真软件对系统性能进行评价； 1.3 课程设计的主要内容和要求 （1）课程设计的主要内容： 1.系统包括信源部分、信道部分和信宿部分。 2.信源部分的数据源是随机的二进制序列，随机的二进制序列要经过卷积编码，经过编码的数据要进行调制。(子系统实现) 3.信道部分对调制后的信号进行加噪。 4.信宿部分完成信号的解调和译码（维特比译码）。(子系统实现) 5.对不同编码方式、不同信噪比下维特比译码的误比特率并画出图形。 （2）课程设计的要求： 1.要有详细的设计过程。即整个系统的仿真设计的选择，功能模块的设计过程和参数的选择，程序的调试过程等。 2.整个系统模型的仿真、调试结果。 第二章 课程设计原理 2.1 卷积码的定义 卷积码(convolutional code)是由伊利亚斯(p.Elias)发明的一种非分组码。在前向纠错系统中，卷积码在实际应用中的性能优于分组码，并且运算较简单。 2.2 卷积码的编码原理 卷积码在编码时将k比特的信息段编成n个比特的码组，监督码元不仅和当前的k比特信息段有关，而且还同前面m=(N-1)个信息段有关。通常将N称为编码约束长度，将nN称为编码约束长度。一般来说，卷积码中k和n的值是比较小的整数。将卷积码记作(n,k,N)。 2.3 卷积码的译码过程 代数解码：利用编码本身的代数结构进行解码，不考虑信道的统计特性。大数逻辑解码，又称门限解码，是卷积码代数解码的最主要一种方法，它也可以应用于循环码的解码。大数逻辑解码对于约束长度较短的卷积码最为有效，而且设备较简单。 概率解码：又称最大似然解码。它基于信道的统计特性和卷积码的特点进行计算。针对无记忆信道提出的序贯解码就是概率解码方法之一。另一种概率解码方法是维特比算法。当码的约束长度较短时，它比序贯解码算法的效率更高、速度更快，目前得到广泛的应用。 2.4 维特比译码 2.4.1维特比译码原理 维特比译码算法基本原理是：将接收到的信号序列和所有可能的发送信号序列比较，选择其中汉明距离最小的序列认为是当前发送序列。 从时间单元j=m开始，计算进入每个状态的路径的汉明距离。存储每个状态的路径（即幸存路径）以及最小汉明距离。这里存储的路径通常是该状态所对应的幸存路径上的前一状态值。 j增加1。计算进入每一个状态所有路径的汉明距离。这个汉明距离是进入该状态的分支度量加上在与该分支相连的前一步的幸存路径的度量值。对于每个状态，共有个这样的度量值，从中选出并存储最优路径（汉明距离最小的路径）并保存最小汉明距离。 如果jL+m.重复步骤2，直到结束。在整个过程中，这样就可以得到一条汉明距离最小的最优路径。 2.4.2维特比译码过程 以(2,1,4)为例,具体分析维特比译码过程。 维特比