课程设计 卷积码的编译码.ppt

* * * * * 课程设计 ——卷积码的编译码 卷积码 编码：数据分组到数据分组的转换 信息位长： 码长： 码率： 记为 卷积码 称为码元， 称为码字。 只与当前k个码元有关 与当前k个码元和前mk个码元有关 （n, k, m）卷积编码器，m：记忆深度 卷积码编码器 (2,1,2)卷积码编码器结构 连接矢量： 编码输出： 卷积码的表示方法（1） 状态： 图中的椭圆内的值为移位寄存器的状态值。 实线表示输入值为0的情况，虚线表示输入值为1的情况。 括号内表示输入值，括号外表示输出值。 状态转移图 输出： 卷积码表示方法（2） 树状图 网格图 卷积码编码器 输入 1 1 1 0 1 0 0 输出 11 01 10 01 00 10 11 1/11 0/10 1/01 0/11 1/00 0/01 1/10 0/00 卷积码译码 网格图：把编码器的状态图沿时间轴展开 译码：译码器根据接收到的序列在 条编码路径中选 择一条路径作为译码输出。 最大似然译码 译码任务 译码器根据接收 产生给出与发端信息序列 最接近的估值序列 。 最大似然译码（ML）：寻找似然函数最大的码字组成的序列，并让其作为发送序列。 L：输入信息序列组数（k比特1组） 最大似然译码 寻找似然函数最大值对应的路径 最大似然译码 为简化计算，取对数似然函数 从 条路径中选择对数似然函数值最大的一条路径？ 复杂度太高！ 维特比译码 路径度量 支路度量 Viterbi译码 译码过程中的最重要的操作：“加-比-选”度量值计算 取出两个分支在节点i的路径度量值PM（PathMerit）； 计算两个分支在节点i+1改变的支路度量值BM（BranchMerit）； 相加得到两个分支的新PM值； 比较两个PM值，选出似然函数值较大可能者； 11 00 2 0 00 3 11 3 10 2 01 0 00 4 11 4 10 3 01 5 11 3 00 3 01 2 10 0 接收序列： 11 01 10 Viterbi译码 硬判决译码 硬判决译码：对常用的二进制码来说, 就是由解调器输出供给译码器译码用的每个码元只限定于2个值0或1。 在使用硬判决译码时，支路度量值为码字间的汉明距离。 软判决译码 软判决：把解调器输出的抽样电压进行量化 ，从而由解调器输出供给译码器的值不止2个而有 个， 通常取值为8或者16。 在使用软判决译码时，支路度量值为码字间的欧式距离。 软判决译码 Viterbi译码算法的基本步骤 从某一时间单位 开始，对进入每一状态的所有长为 段分支的部分路径，计算部分路径度量。对每一状态，挑选并存贮一条有最大度量的部分路径及其部分度量值，称此部分路径为留选(幸存)路径。 增加1，把此时刻进入每一状态的所有分支度量，和同这些分支相连的前一时刻的幸存路径的度量相加，得到了此时刻进入每一状态的幸存路径，加以存贮并删去其他所有路径，因此幸存路径延长了一个分支。 若 ，则重复以上各步，否则停止，译码器得到了有最大路径度量的路径。 11 信息序列M：1 1 1 0 1 0 0 发送码字C：11 01 10 01 00 10 11 接收序列R：11 01 10 01 01 10 10 举例：维特比硬判决译码（1） 补零 00 2 0 11 信息序列M：1 1 1 0 1 0 0 发送码字C：11 01 10 01 00 10 11 接收序列R：11 01 10 01 01 10 10 举例：维特比硬判决译码（2） 00 2 0 00 3 11 3 10 2 01 0 11 信息序列M：1 1 1 0