卷积码编译码实验报告.doc

厦 门 理 工 学 院 实 验 报 告 书 课程名称： 信息论与编码实验 实验名称： 卷积码编译码 一、实验目的 1、使用MATLAB进行卷积码编/解码器的代码编写、运行、仿真等操作。 2、熟练掌握MATLAB软件、语句。 3、理解卷积码编 解码器的原理、知识。 二、实验环境 MATLAB环境 二、实验要求 （1）实验前编写源程序、准备测试数据。 （2）在 MATLAB环境下完成程序的编辑、编译、运行，获得程序结果。如果结果有误，应找出原因，并设法更正之。 四、实验原理 1 、编码原理 卷积码编码的当前输出v(l)不仅与当前输入消息u(l)相关，还与此去前输入的m个消息u(l-1),…,u(l-m)相关，即v(l)=f(u(l),u(l-1),…,u(l-m)), l=0,1,2… 卷积编码电路中移位寄存器初态可设定为全0，电路为按段工作方式，即对每段k比特输出入，产生一段n比特输出。任意一输入段u(l-h)与输出v(l)的关系都是一个特殊的（n,k）线性分组码的编码关系，即存在kn的二元矩阵G,使得 v(l)=u（l-h）G, h=0,1,2,…,m 因此对于消息段序列u=(u(0),u(1),…，u(m),u(m+1),…),相应的输出端序列为v=(v(0),v(1),…,v(m)，v(m+1),…),并满足v(0)=u(0)G v(1)=u(0)G+u(1)G v(m)=u(0)G+u(1)G+…+u(m-1)G+u(m)G v(m+1)=u(1)G+u(2)G…+u(m)G+u(m+1) 卷积编码电路在按段工作方式下只需存储或者记忆m段的消息输入，电路中输入移位寄存器最多只有个有效的寄存器单元，而输出移位寄存器仅起一个并串转换作用。因此称参量m为卷积吗的记忆长度（段） 2、维比特译码原理 它的基本思想是把接收到的矢量，和网格图上诸种可能的路径比较，删去距离大的路径，保留距离小的路径，以距离最小路径作为发码的估值 五、实验内容 在MATLAB环境下卷积码编/解码器的实现。 1、 主函数main.m clear;clc; msg = randint(1,20,[0,1]) word = encode_conv213(msg) word(1) =~word(1); %信道中存在污染，人为的模拟传输过word(10) =~word(10); %程中的出错码字 word(15) =~word(15); word1=word msg_1 = decode_conv213(word1) msg-msg_1 2 、状态积state_machine.m function [output,nextState] = state_machine(input,current_state) output(1) = mod(current_state(1)+current_state(3),2); output(2) = mod(input+current_state(2)+current_state(1),2); nextState(1) = current_state(2); nextState(2) = current_state(3); nextState(3) = input; 3、 汉明距离hamming_distance.m function distance = hamming_distance(a,b) temp = a+b; temp = mod(temp,2); distance = sum(temp); 4 、213编码程序encode_conv213.m function word = encode_conv213(msg) word = zeros(1,length(msg)*2); current = [0 0 0]; for i = 1:length(msg) [out,next] = state_machine(msg(i),current); current = next; word(2*i-1) = out(1); word(2*i) = out(2); End 5、 213维比特译码decode_conv213.m function msg = decode_c