文档详情

信息与编码理论（第2版）课件：卷积码.pptx

发布：2025-05-04约2.41千字共89页下载文档

文本预览下载声明

卷积码

本章内容：7.1卷积码概述7.2卷积码编码器7.3卷积码译码器7.4卷积码的仿真实例7.5卷积码的特性7.6Turbo码

§7.1卷积码概述

7.1卷积码概述分组码编码器将信息码流分割成孤立的码块进行编/译码。从信息论的角度，分组编码丢失了分组间的相关信息。分组长度越短，丢失的信息越多。编码定理指出分组长度越大越好，但译码复杂度会随之指数上升，因此限制了分组长度的进一步增大。1955年，Elias提出了卷积码的概念，任意时刻编码器输出的码元不仅和当前输入的信息码元相关，还与之前多个时刻输入的信息码元相关，一定程度上解决了此问题。卷积码是无线数字通信系统的一个十分重要的组成部分，在实际中应用广泛。例如，GPRS、DVB、IEEE802.11、W-CDMA中都使用了卷积码。

7.1卷积码概述

§7.2卷积码编码器

7.2.1连接图表示

7.2.1连接图表示得到的生成序列与前面相同，由此可见卷积码与线性分组码一样，都是线性码。由于其可以通过按时间移位的单脉冲响应进行线性叠加生成，或者将输入序列与编码器的冲激响应相卷积得到输出编码，因此这种编码被称为卷积编码。

7.2.2多项式表示

7.2.3矩阵表示

7.2.4状态图表示

7.2.4状态图表示图7-4编码器状态图（编码效率为1/2，N=3）

7.2.4状态图表示

7.2.5树状图表示

7.2.6网格图表示

§7.3卷积码译码器

7.3.1最大似然译码

7.3.2维特比译码算法

7.3.2维特比译码算法图7-12两条合并路径的路径度量

7.3.2维特比译码算法

7.3.3译码器的实现

§7.4卷积码的特性

7.4.1卷积码的距离特性

7.4.2系统卷积码

7.4.3卷积码中的灾难性错误传播

§7.5卷积码的编译码仿真实例

7.5.1卷积码的编码实现利用MATLAB库函数convenc实现编码。用法：trellis=poly2trellis(constraintlength,codegenerator);code=convenc(msg,trellis);

7.5.1卷积码的编码实现如图(2,1,2)卷积码编码器，有1个输入，2个输出，则：constraintlength=3，codegenerator为一个1*2的矩阵。由图可知，3个移位寄存器皆参与C1的计算，可用向量[111]表示；1、3号移位寄存器参与C2计算，用向量[101]表示。转化为八进制，分别为7、5，故有trellis=poly2trellis(3,[75])。

7.5.1卷积码的编码实现对应程序如下：msg=[101000];trellis=poly2trellis([3],[75]);code=convenc(msg,trellis);当输入信息序列时，卷积码的输出码字序列为111000101100。

7.5.1卷积码的编码实现

7.5.2卷积码的译码实现说明：其中，函数参数code为卷积编码，trellis为网格结构，tblen表示回溯长度。opmode表示vitdec函数的3种操作模式：cont‘-假定编码器开始为全0状态，译码器从

显示全部

相似文档