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基于MATLAB的卷积码的分析与应用 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目： 基于MATLAB的卷积码的分析与应用 设计(论文)的基本内容： 介绍纠错控制编码的相关理论，重点分析卷积码的相关编码和解码理论。 在MATLAB中编写卷积码的编码和解码程序，模拟通信系统，针对TD-SCDMA系统中的卷积码进行仿真。 (3) 进行纠错译码验证，纠错比较及误码率相关因素分析。 毕业设计（论文）专题部分： 题目：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 设计或论文专题的基本内容： 学生接受毕业设计（论文）题目日期 　　　　　　　　　　　　　第2周 指导教师签字： 2010年3月8日 基于MATLAB的卷积码的分析与应用 摘 要 随着现代通信的发展，特别是在未来4G通信网络中，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，而可靠性尤其重要。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。因此差错控制编码得到了广泛应用。 介绍了多种信道编码方式，着重介绍了卷积码的编码方法和解码方式。介绍了MATLAB的使用方法、编程方法、语句、变量、函数、矩阵等。介绍了TD-SCDMA通信系统和该系统下的卷积码，搭建了系统通信模型。编写卷积码的编码和解码程序。用MATLAB仿真软件对TD-SCDMA系统的卷积码编解码进行仿真。对其纠正错码性能进行验证，并且对误码率进行仿真和分析。卷积码的编码解码方式有很多，重点仿真Viterbi算法。Viterbi算法就是利用卷积码编码器的格图来计算路径度量，选择从起始时刻到终止时刻的惟一幸存路径作为最大似然路径。沿着最大似然路径回溯到开始时刻，所走过的路径对应的编码输出就是最大似然译码输出序列。它是一种最大似然译码方法，当编码约束长度不大、或者误码率要求不是很高的情况下，Viterbi译码器设备比较简单，计算速度快，因而Viterbi译码器被广泛应用于各种领域。 关键词：卷积码；信道编码；TD-SCDMA；MATLAB 目 录 毕业设计（论文）任务书 I 摘 要 II Abstract III 第1章 绪 论 1 1.1 课题研究的背景和来源 1 1.2 主要内容 2 第2章 相关理论介绍 3 2.1 信道编码 3 2.1.1 信道编码的分类 3 2.1.2 编码效率 3 2.2 线性分组码 3 2.3 循环码 5 2.4 卷积码 6 2.4.1 卷积码简介 7 2.4.2 卷积码的编码 7 2.4.3 卷积码的解码 13 第3章 MATLAB应用 21 3.1 数和算术的表示方法 21 3.2 向量与矩阵运算 21 3.2.1 通过语句和函数产生 21 3.2.2 矩阵操作 22 3.3 矩阵的基本运算 22 3.3.1 矩阵乘法 22 3.3.2 矩阵除法 23 3.4 MATLAB编程 23 3.4.1 关系运算 23 3.4.2 控制流 25 第4章 卷积码的设计与仿真 27 4.1 TD-SCDMA系统 27 4.1.1 系统简介 27 4.1.2 仿真通信系统模型 27 4.2 卷积编码设计 28 4.3 编解码程序实现 29 4.3.1 卷积码编解码设计 29 4.3.2 卷积码编解码程序设计 32 4.4 卷积码实现 34 4.4.1 (2,1)卷积码的仿真研究 34 4.4.2 (3,1)卷积码的仿真研究 36 4.5 卷积码误码率 38 第5章 结 论 41 5.1 总结 41 5.2 展望 41 参考文献 43 致 谢 45 纠错编码己有五十几年历史，早在1948年，香农(Shannon)在他的开创性论文“通信的数学理论”中，首次阐明了在有扰信道中实现可靠通信的方法，提出了著名的有扰信道编码定理，奠定了纠错码的基石。以后，纠错码受到了越来越多的通信和数学工作者，特别是数学家的重视，使纠错码无论在理论上还是在实际中都得到了飞速发展[1]。 随着现代通信的发展，特别是在未来4G通信网络中，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，而可靠性尤其重要。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，卫星体积和载重就会大大增加，使成本相对于原来大大增加，所以不可