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方法由于没有额外的滤波要求会带来更低的计算机复杂度。不失真的降低的限制上节的内容表明信号的高峰值可以以量级的失真，特别是增加的误码率和额外的带外噪声为代价，通过削波而被降低。北京理工大学本科生毕业设计论文外文翻译图子信道信号的复包络的极坐标图。未处理的信号在以下的无失真降低后的信号我们可以设计个系统，仅生成峰值功率相对小的波形。拥有完美预失真的，其峰值功率至少等于传输信号的峰值功率，没有带外成分生成，误码率也不会恶化。因此，这种降低方法是无失真的。例如，图展示了子信道信号的极坐标图。所示的是没有进行降低的，中的北京理工大学本科生毕业设计论文外文翻译信号是被处理过的无失真，实现了低。因此它可以被输入补偿仅为的无削波的传输。然而，使用无失真方法，降低只有在以轻微的带宽效率降低和更高的调制和或解调方面的计算机复杂度为代价实现的。图降低的冗余块编码原则全部可以简单地通过不将高的波形用作传输来降低。这引出了条降低的般原则，如图中所示。符号序列,导致的高不被传输。不希望的序列在原则上可以通过使用查找表被去除。排除序列的百分比由的限制和带宽效率损耗的总量决定。单独的符号的很少超过图，表明带宽效率的降低相当的微小。对于定量的例子，考虑个子信道，它最多可以提供信息比特。假定我们需要码率以将限定为，即在全部个序列中，个序列的将小于。根据定义，我们有其可以被改写为其编码率可以通过仿真估算。图表明为限定而需要的码率。对于，为了在未编码的情况下将从降低到，我们要求码率要能达到，这表明可以通过少量的冗余大幅降低。不幸的是，像这样的编码目前还难以得到。北京理工大学本科生毕业设计论文外文翻译图限定的码率无失真降低的技术本节将介绍生成低的信号的无失真方法。在实际中，降低的关键性问题在于计算机复杂度。原则上讲，可以以很小的性能代价例如带宽效率损耗被降低。做到这所要求的切是那些超过极限的序列的表格。然而，对于大量的子信道，这个表格变得过大且不可行。因此，图最后也包括映射中的编码表应该被种可实现的算法取代。无失真降低技术包括选择性映射法，例如部分传输序列法的最优化技术以及代数编码技术。这几种技术基于个非常简单的前提对于个给定的数据向量，生成多个信号并选择最低的信号传输。正式讲，这中方法可以有如下定义。对于每信息的比特字定义个相关的信号,,的集合。之后选择最低峰值功率的信号,传输。这非常通用的原则包含两个不同的问题。第，对于每个我们都必须生成相关的信号,,，以便为了降低最后量的离散相位，例如或者个相位。将相位值限制在个离散的集合里也会带来别的优势，例如在典型的不旋转的星座图中，星座点会保持不变，这个优势有助于实现系统同步的目的。另优势是复乘法会变为更为简单的离散相位值的同余运算。中提出的方法直接工作于发送的二进制字。这里被个可能不同的二进制序列扰频。结果随后被映射到传统的调制星座上。这样的好处在于，在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