(完整word版)卷积码的编译码MATLAB程序

%survivor state数metric(x,y)

是一个矩阵，它显给出。

T了通过网格的最优路径，这个矩阵通过一个单独的函

%其中G是一个矩阵，它的任一行决定了从移位寄存器到模%这里，我们做了一个简单的k=1;

G=[1 0 1 1 0 1 1;1 1 1 1 0 0 1];%以下3种输入序列，可任选一种%input=[0 0 0 0 0 0 0];%%input=[1 1 1 1 1 1 1];%input=[round(rand(1,7)*1)];figure;plot(input,s=input;g1=G(1,:);g2=G(2,:);c1=conv(s,g1);%disp(c1);c2=conv(s,g2);%disp(c2);n=length(c1);c=zeros(1,2*n);%disp(c);for i=1:n

c(2*i-1)=c1(i);c(2*i)=c2(i);

开关读取的结果（此时仅为卷积结果，非endfor i=1:2*n

if(mod(c(i),2)==0) c(i)=0;

else c(i)=1;endendoutput=c;

channel_output=output;%disp(channel_output);figure;plot(output,———————n=size(G,1);%检验G的维数if rem(size(G,2),k)~=0 error(end

if rem(size(channel_output,2),n)~=0 时。（注：size(channel_output,2)=26

%当矩阵G的列数不为

%取矩阵G的行数，故

'*b'

%输出矩阵% mod(c(i),2)==0

%7位输入时n=13%生成全0矩阵，1*26%作卷积

'*r'

%全0输入全1输入

%随机系列输入，也可用

) %figure1

：画图：目标

(2,1,7)

卷积码编码器。

2加法器的连接方式.为生成矩阵

%G1=133,G2=171

randint(1,7,[0 1])

，红色（red，r），形状为*

input

%两个模2加法器分别输出卷积结果序列后，2进制0/1）

由旋转

意思：c(i)除以2，余数为0

) %画图：目标：卷积码编码输出，蓝色（blue，b）*

%————————————————以上为编码部分，以下为维特比译码—————————

n=2。即得到输出端口，即2个模2加法器

k的整数倍时，rem为求余函数)%报错

'Size of G and k do not agree'

%当输出矩阵的列数不是输出端口，2个模2加法器合成的输出）

n的整数倍

error(end

L=size(G,2)/k;%由于L-1

'channle output not of the right size')

%得出移位数，即寄存器个数，此例程为7

number_of_states

可由

个寄存器的状态即可表示出输出状态，所以总的状态数

前L-1个寄存器的状态组合来确定number_of_states=2^((L-1)*k);

%产生状态转移矩阵，输出矩阵和输入矩阵for

j=0:number_of_states-1

%表示当前寄存器组的状态。因状态从

0开始，所以循环为

从0到number_of_states-1for t=0:2^k-1 2^k-1

[next_state,memory_contents]=nxt_stat(j,t,L,k);的状态和输入的矢量得出下寄存器组的一个状态 input(j+1,next_state+1)=t;要的输入信号矢量

%input

值，二维坐标

y=next_state+1

数组的维数：一维坐标

x=j+1

指当前状态的

%input

数组值是用于记录当前状态到下一个状态所

%nxt_stat

完成从当前

%k位输入端的信号组成的状态，总的状态数为

2^k，所以循环为从

0到

%此例程中2^6，移位寄存器组的状态数为

64个

指下一个状态的值

%由于Matlab

中数组的下标是从

1开始的，而状态值

+1

%branch_output

%nextstate

用于记录在状

j

是从0开始的，所以以上坐标值为：状态值 branch_output=rem(memory_contents*G',2);态j下输入1时的输出 nextstate(j+1,t+1)=next_state;下输入1时的下一个状态

output(j+1,t+1)=bin2deci(branch_output);入1时的输出（十进制）endendinput;

state_metric=zeros(number_of_states,2);在每个状态时的汉明距离，大小为

状态转移矩阵，记录了当前状态

%output记录了当前状态j下输

%state_metric数组用于记录译码过程

number_of_states,2

%（：，1）为当前状态位置的汉明距离，

为确定值；（：，2）为当前状态加输入得到的下一个状态汉明距离，为临时值depth_of_trellis=length(channel_output)/n;格图的深度

channel_output_matrix=reshape(channel_output,n,depth_of_trellis);nnel_output_matrix

为输出矩阵，每一列为一个输出状态

%res

hape改变原矩阵形状，将

channel_output

矩阵变为n行depth_of_trellis

列矩阵%survivor_s

%cha

Tpth_of_trellis

用于记录网

survivor_state=zeros(number_of_states,depth_of_trellis+1);tate

描述译码过程中在网格图中的路径

[row_survivor col_survivor]=size(survivor_state);%开始非尾信道输出的解码%i为段，j为何一阶段的状态，for i=1:depth_of_trellis-L+1

t为输入

%i指示网格图的深度

flag=zeros(1,number_of_states);访问过

if i<=L step=2^((L-i)*k);

else step=1;

end

for j=0:step:number_of_states-1

for t=0:2^k-1

branch_metric=0; 状态t时的输出output上）

for tt=1:n

%flag矩阵用于记录网格图中的某一列是否被

%在网格图的开始处，并非所有的状态都取到%用step

来说明这个变化

%状态数从1到2到4，直到number_of_states

%j表示寄存器的当前状态

%t为当前的输入

%用于记录码间距离

%将当前状态下输入

（说明：数组坐标大小变化同

binary_output=deci2bin(output(j+1,t+1),n);

转为n位2进制，以便计算码间距离。

%计算实际的输出码同网格图中此格某种输出的码间距离

branch_metric=branch_metric+metric(channel_output_matrix(tt,i),binary_output(tt));

end

%选择码间距离较小的路径，

用比它小的将其覆盖

if

((state_metric(nextstate(j+1,t+1)+1,2)>state_metric(j+1,1)+branch_metric)|flag(nextstate(j+1,t+1)+1)==0)

即当下一个状态没有被访问时就直接赋值，

否则，

state_metric(nextstate(j+1,t+1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+branch_metric;%下一状态的汉明距离（临时值）

=当前状态的汉明距离（确定值）

+码间距离

survivor_state(nextstate(j+1,t+1)+1,i+1)=j;标为下一个状态值，二维坐标为此状态

%survivor_state数组的一维坐

%在网格图中

的列位置，记录的数值为当前状态，这样就可以从网格中某位置的

%某个状态得

出其对应上一个列位置的状态

endend

end

state_metric=state_metric(:,2:-1:1);end

%开始尾信道输出的解码

for i=depth_of_trellis-L+2:depth_of_trellis flag=zeros(1,number_of_states);

%状态数从number_of_states

→number_of_states/2

0

→……→2→1

%移动state_metric

，将临时值移为确定值

,从而能很方便的完成译码过程。

%指示该状态已被访问过

flag(nextstate(j+1,t+1)+1)=1;

%程序说明同上，只不过输入矢量只为