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软判决的个数当设置为时,本参数有效,并且当它的取值为时,维特比译码器的输出是介于和之间的个整数。
反馈深度反馈深度影响着维特比译码的精度,同时也影响着解码的时延即在输出第个解码数据之前输出的的个数。
操作模式维特比译码器有种操作模式或。
如果维特比译码器德输出信号是抽样信号,则应该把本参数设置为郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页模式当输入信号时帧数据时,操作模式可以是或。
对于模式,维特比译码器在每帧数据结束时保存译码器的内部状态,用于对下帧实施解码在模式下,解码器在每帧数据结束的时候总能恢复到全零状态,它对应于卷积编码器的复位方式图信道模块示意图参数名称参数值模块类型参数名称参数值模块类型郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页信宿模块在接收到二进制相位调制信号后,首先由二进制相位解调模块对信号进行量化,得到硬判决量化信号,然后通过维特比译码器对软判决信号实施译码。
译码输出信号和信源模块产生的原始信号输入到误比特率统计模块中,统计得到的数据方面通过显示模块显示出来,另方面通过个选择器把其中的第个元素即编码信号的误比特率保存到工作区变量中。
信宿模块如下图所示。
图信宿模块各关键模块参数设置如表表所示。
表二进制相位解调模块的参数设置参数名称参数值模块类型郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页表维特比译码器的参数设置将此完整设计保存,命名为。
简化维特比译码器的仿真为了验证译码模块的正确性,便让其进行最简模式运行,为此,临时设计个简化信号系统,关闭信道噪声,不进行二进制相位的调制与解调,去掉误比特率统计模块。
为了能看到输入二进制码和译码输出二进制码,增加了两个结果输入到工作区模块,整个系统模块框图如图所示。
图简化译码模块框图同时,为了便于观察,将贝努利二进模式适用于卷积编码器的每帧输入信号的末尾有足够多的零,能够把卷积编码器在完成帧数据的编码之后把内部状态恢复为。
启用复位信号端口当参数设置为并且选中了本选项前面的复选框之后,维特比译码器增加个输出信号端口。
同时当的输入信号不等于时,维特比译码器复位到初始状态。
中卷积码维特比译码器的设计整个设计的结构框图如图可见,本设计由个子系统组成信源模块对随机二进制信号进行卷积码和二进制相位调制,输出基带调制信号信道模块是个有噪声信道信宿模块对调制信号进行软判决译码,得到原始信息序列,并且计算调制信号的误码率。
信源模块由贝努利二进制序列产生器卷积码编码器以及二进制相位调制个模块组成,如图所示信源模块噪声信道信宿模块信号编译码器约定参数信号信号图整体设计结构模块框图郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页图信源模块系统框图各个模块的参数设置分别如表表所示。
表贝努利二进制序列产生器的参数设置参数名称参数值模块类型表卷积码编码器的参数设置参数名称参数值模块类型,郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页表二进制相位调制模块的参数设置本设计使用相对设置参数名称参数值模块类型运行仿真,在的命令窗口中输入和分别得到相应的二进制序列。
对所得序列分别截图,可得如图所示结果。
可见,译码器能够正确进行译码,所设计简化译码器正确,因而,从理论上可推导,原设计正确。
图简化译码器仿真结果通过对文件进行仿真,证明设计正确,但因所得二进制码太多,此处便不进行截图证明。
郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页中卷积码译码器的误码率分析编制文件,使在不同的信噪比条件下重复执行前面建立的项目。
然后绘制信道的信噪比与编码信号误比特率之间的关系曲线图。
文件代码如下表示信噪比表示信号的误比特率准备个空白图形重复运行,检验不同条件下硬判决译码的性能信道的信噪比依次取中的元素运行仿真程序,得到的误比特率保存在工作区变量中计算的均值作为本次仿真的误比特率重复运行,检验不同条件下硬判决译码的性能信道的信噪比依次取中的元素运行仿真程序,得到的误比特率保存在工作区变量中计算的均值作为本次仿真的误比特率绘制和的关系曲线图,纵坐标采用对数坐标保持已经绘制的图形绘制和的关系曲线图,纵坐标采用对数坐标保持已经绘制的图形执行此文件,得到如图所示的关系曲线图,由此图可见,随着信道信噪比的提升,维特比译码所得结果的误比特率越低,信道的可信度越高,信噪比在大于时信道的误码率开始明显降低。
郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页图运行结果结束语此课程设计对整个通信系统包含的编码传输和译码都进行了设计与仿真,从这些过程中我们看到了通信系统的基本工作原理。
通过整个卷积码系统的设计与仿真,使我们加深了对卷积码的理解,掌握维特比译码的基本思路,知道如何进行误码率分析从而选者合适的信道传输信号,更重要的是学会了使用作为学习工具来对我们的通信系统进行设计和仿真等操作,这对我们以后的学习和工作有着重要意义。
郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页参考文献,著尹长川,郝建军,罗涛等译数字通信基础原书第版北京机械工业出版社,樊昌信,张甫翊,徐炳祥,吴成柯通信原理第版北京国防工业出版社,邓华通信仿真及应用实例详解北京人民邮电出版社,陈国通数字通信哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,孙祥,徐流美,吴清基础教程北京清华大学出版社,郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页附录详图郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页附录文件程序清单程序名称程序功能依次取不同的信噪比,重复对进行仿真,检验译码性能。
程序作者郭林最后修改日期表示信噪比表示信号的误比特率准备个空白图形果卷积编码器的输入长度为,输出信号的长度为,则维特比译码器的输入好输出信号长度分别是和的整数倍。
维特比译码器模块主要有以下几个参数结构与维特比冒起相对应的卷积编码器的结构。
它既可以是工作区中的个变量,也可以是通过函数产生的结构。
判决类型维特比译码器德判决类型有种非量化硬判决和软判决,如表所示。
表维特比译码器的判决类型判决类型解码器的输出类型说明实数表示逻辑表示逻辑,表示逻辑表示逻辑介于和之间的整数,其中是软判决位的个数表示较简曲线法和衰减曲线法。
三种方法都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。
但无论采用哪种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
临界比例法。
在闭合控制系统中,把调节器的积分时间置于最大,微分时间置零,比例度置于较大数值,把系统投入闭环运行,将调节器的比例度由大到小逐渐减小,得到临界振荡过程,记录下此时的临界比例度和临界振荡周期。
根据以下经验公式计算调节器参数调节器参数控制规律表临界振荡整定计算公式阻尼振荡法。
在闭合控制系统中,把调节器的积分时间置于最大,微分时间置零,比例度置于较大数值反复做给定值扰动实验,并逐渐减少比例度,直至记录曲线出现的衰减为止。
记录下此时的衰减比例度和衰减周期。
根据以下经验公式计算调节器参数调节器参数控制规律表阻尼振荡整定计算公式反应曲线法若被控对象为阶惯性环节或具有很小的纯滞后,则可根据系统开环广义过程测量变送器阶跃响应特性进行近似计算。
在调节阀的输入端加阶跃信号,记录测量变送器的输出响应曲线,并根据该曲线求出代表广义过程的动态特性参数。
系统控制方案设计控制系统性能指标静态偏差系统过渡过程终了时的给定值与被控参数稳态值之差。
衰减率闭环控制系统被施加输入信号后,输出响应中振荡过程的衰减指标,即振荡经过个周期以后,波动幅度衰减的百分数。
为了保证系统足够的稳定程度,般衰减率在。
超调量输出响应中过渡过程开始后,被控参数第个波峰值与稳态值之差,占稳态值的百分比,用于衡量控制系统动态过程的准确性。
调节时间从过渡过程开始到被控参数进入稳态值范围所需的时间方案设计设计建立的串级控制系统由主副两个控制回路组成,每个回路又有自己的调节器和控制对象。
主回路中的调节器称主调节器,控制主对象。
副回路中的调节器称副调节器,控制副对象。
主调节器有自己独立的设定值,他的输出作为副调节器的给定值,副调节器的输出控制执行器,以改变主参数通过针对双容水箱液位被控过程设计串级控制系统,将努力使系统的输出响应在稳态时系统的被控制量等于给定值,实现无差调节,并且使系统具有良好的动态性能,较块的响应速度。
当有扰动作用于副对象时,副调节器能在扰动影响主控参数之前动作,及时克服进入副回路的各种二次扰动,当扰动作用于主对象时,由于副回路的存在也应使系统的响应加快,使主回路控制作用加强。
图串级控制系统框图被控参数的选择应选择被控过程中能直接反映生产过程能够中的产品产量和质量,又易于测量的参数。
在双容水箱控制系统中选择下水箱的液位为系统被控参数,因为下水箱的液位是整个控制作用的关键,要求液位维持在给定值上下。
如果其调节欠妥当,会造成整个系统控制设计的失败,且现在对于液位的测量有成熟的技术和设备,包括直读式液位计浮力式液位计静压式液位计电磁式液位计超声波式液位计等。
控制参数的选择从双容水箱系统来看,影响液位有两个量,制系统的组建,实现了对双容水箱液位的串级控制。
在实际的工程实践中,我受益非浅,学习到了许多新的知识,掌握了实际操作的技能,特别是能够将书具有取值为的最大概率表示具有取值为的最大概率介于两者之间的数表示取和的相对概率。
软判决的个数当设置为时,本参数有效,并且当它的取值为时,维特比译码器的输出是介于和之间的个整数。
反馈深度反馈深度影响着维特比译码的精度,同时也影响着解码的时延即在输出第个解码数据之前输出的的个数。
操作模式维特比译码器有种操作模式或。
如果维特比译码器德输出信号是抽样信号,则应该把本参数设置为郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页模式当输入信号时帧数据时,操作模式可以是或。
对于模式,维特比译码器在每帧数据结束时保存译码器的内部状态,用于对下帧实施解码在模式下,解码器在每帧数据结束的时候总能恢复到全零状态,它对应于卷积编码器的复位方式图信道模块示意图参数名称参数值模块类型参数名称参数值模块类型郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页信宿模块在接收到二进制相位调制信号后,首先由二进制相位解调模块对信号进行量化,得到硬判决量化信号,然后通过维特比译码器对软判决信号实施译码。
译码输出信号和信源模块产生的原始信号输入到误比特率统计模块中,统计得到的数据方面通过显示模块显示出来,另方面通过个选择器把其中的第个元素即编码信号的误比特率保存到工作区变量中。
信宿模块如下图所示。
图信宿模块各关键模块参数设置如表表所示。
表二进制相位解调模块的参数设置参数名称参数值模块类型郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页表维特比译码器的参数设置将此完整设计保存,命名为。
简化维特比译码器的仿真为了验证译码模块的正确性,便让其进行最简模式运行,为此,临时设计个简化信号系统,关闭信道噪声,不进行二进制相位的调制与解调,去掉误比特率统计模块。
为了能看到输入二进制码和译码输出二进制码,增加了两个结果输入到工作区模块,整个系统模块框图如图所示。
图简化译码模块框图同时,为了便于观察,将贝努利二进模式适用于卷积编码器的每帧输入信号的末尾有足够多的零,能够把卷积编码器在完成帧数据的编码之后把内部状态恢复为。
启用复位信号端口当参数设置为并且选中了本选项前面的复选框之后,维特比译码器增加个输出信号端口。
同时当的输入信号不等于时,维特比译码器复位到初始状态。
中卷积码维特比译码器的设计整个设计的结构框图如图可见,本设计由个子系统组成信源模块对随机二进制信号进行卷积码和二进制相位调制,输出基带调制信号信道模块是个有噪声信道信宿模块对调制信号进行软判决译码,得到原始信息序列,并且计算调制信号的误码率。
信源模块由贝努利二进制序列产生器卷积码编码器以及二进制相位调制个模块组成,如图所示信源模块噪声信道信宿模块信号编译码器约定参数信号信号图整体设计结构模块框图郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页图信源模块系统框图各个模块的参数设置分别如表表所示。
表贝努利二进制序列产生器的参数设置参数名称参数值模块类型表卷积码编码器的参数设置参数名称参数值模块类型,郭林基于的卷积码译码器的设计与仿真第页共页表二进制相位调制模块的参数设置本设计使用相对
