【正文】 39。u 律壓縮特性 39。y39。 else ya(i)=sign(x(i))*(1+log(A*abs(x(i))))/(1+log(A))。其具體值可見表 32： 表 32 u律 15折線 i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 y=i/8 0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 1 x=(2i1)/255 0 1/255 3/255 7/255 15/255 31/255 63/255 127/255 1 相對斜率8/255(△ y/△ x) 1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 段落 1 2 3 4 5 6 7 8 A 律、 u 律的特性比較 畫出 A律 13折線近似的壓縮特性曲線，與 A= 對應(yīng)的壓縮特性曲線進(jìn)行比較。所以原來的 16 段折線變?yōu)?13 段折線。如果按均勻量化計算，以最小臺階 為單位，最大信號需用 L=128X16=2048 個量化級表示，既需要 11位編碼。 μ律壓縮編碼中包含兩個參數(shù)： mu value：用于指定μ律壓縮參數(shù)μ的值 Peak signal magnitude：用于指定能輸入信號的峰值 V，也是輸出信號的峰值。 AAXylog1??sgn（ x） AVX ??0 (31) A VXAVy lo g1 )/lo g1( ???sgn（ x） VXAV ?? 式中， A 為 A 律壓縮參數(shù)，最常采用的 A 值為 ； V為輸入信號的峰值；log 為自然對數(shù)； sgn函數(shù)當(dāng)輸入為正時，輸出 1，當(dāng)輸出為負(fù)時，輸出 0。而對于連續(xù)狀態(tài)，則對連續(xù)狀態(tài)的微分進(jìn)行數(shù)值積分來獲得當(dāng)前的連續(xù)狀態(tài)。在每個時間步中，Simulink 計算系統(tǒng)的輸入、狀態(tài)和輸出，并更新模塊來反映計算出的值。 連續(xù)模塊是指輸出信號隨著輸入信號發(fā)生連續(xù)變化的模塊；離散模塊則是輸出信號以固定間隔變化的模塊。基于以上優(yōu)點， Simulink 作為一種通用的仿真建模工具，廣泛用于通信仿真、數(shù)字信號處理、機(jī)械控制和虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域中 [2]。 在明確了仿真系統(tǒng)對輸入 /輸出信號的要求之后，最好把這些設(shè)置整理成一份簡單的文檔。但過于復(fù)雜的仿真模型會產(chǎn)生很多相互因素，從而大大 延長仿真時間和增加仿真結(jié)果分析的復(fù)雜度。 通信仿真 通信仿真是衡量通信系統(tǒng)性能的工具。整個流程是由信源、發(fā)送設(shè)備、信道（或傳輸媒質(zhì)）、接收設(shè)備和收信者（信宿）五部分組成。還 能夠鍛煉一個人在面對一個具體的項目時，遇到問題，分析問題，解決問題的能力；獲得獨立策劃、實施課題，并按照既定計劃進(jìn)行開發(fā)的經(jīng)驗，以及查找相關(guān)文獻(xiàn)的能力。得出卷積碼 Viterbi譯碼的誤比特性能和回溯長度，碼電子科技大學(xué)成都學(xué)院本科課程設(shè)計論文 2 率，約束長度的關(guān)系。目前，利用計算機(jī)仿真 Viterbi算法，模擬在各種不同情況下卷積編碼時的譯碼性能，尋找 Viterbi算法的最佳適用信道和不同要求 (如誤碼率 )下最優(yōu)編碼。 simulink。本文簡明地介紹了卷積碼的編碼原理和譯碼原理。隨著糾錯編碼理論研究的不斷深入，卷積碼的實際應(yīng)用越來越廣泛。 關(guān)鍵詞 ： 編譯碼器； simulink；設(shè)計與仿真 卷積碼；碼率 ABSTRACT II ABSTRACT This course is designed to solve source coding and channel coding convolutional codes in the digital modulation, the source output analog signals into digital signals to be converted to the need for the source and channel coding and decoding operations, and through the Simulink software design and simulation, and the bit error rate analysis. Convolutional code is a superior performance of channel coding. Its encoder and decoder are relatively easy to implement, and it has a strong error correction capability. Errorcorrecting coding theory research with the deepening of the practical application of convolutional codes more widely. This concise introduction to the principles of convolutional coding and decoding principles. SIMULINK module in the design, pleted the coding and decoding convolutional code and bit error statistics of the whole process simulation module. Finally, changes in the simulation process of convolutional codes, respectively, to deepen our understanding of the important parameters of these parameters on convolutional codes convolutional codes error performance. The simulation and measurement, and test results are analyzed. Reached the following three conclusions: (1) When the change rate convolutional code, the system error performance will subsequently change. (2) For a certain rate convolutional codes, when the constraint length N changes, the system BER performance also will be changed. (3) back length will be affected to varying degrees, error performance. Keywords: codec。譯碼算法中最重要的卷積碼的Viterbi算法問世以來，軟件仿真和實現(xiàn)都得到了迅速發(fā)展。通過仿真可以更清楚的認(rèn)識到卷積碼的編碼，解碼的各個環(huán)節(jié)，并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。可以更方便的做信號系統(tǒng)實驗，為教學(xué)和研究提供了方便。通信流程可用下圖 21所示基本模型圖來表示。 （ 5） 信宿 信宿是將復(fù)原的原始信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。過于簡單的仿真模型會忽略實際系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，在一定程度上會影響仿真結(jié)果的可靠性。在仿真實驗過程中，通常需要多次改變仿真模型輸入信號的數(shù)值，以觀察和分析仿真模型對這些輸入信號的反應(yīng)，以及仿真系統(tǒng)在這個過程中表現(xiàn)出來的性能。另外Simulink 把具 有等級結(jié)構(gòu)的子系統(tǒng)，因此具有內(nèi)在的模塊化設(shè)計要求。支持多平臺（ PC/UNIX） 根據(jù)輸出信號與輸入信號的關(guān)系， Simulink 提供三種類型的模塊：連續(xù)模塊、離散模塊和混合模塊。模型參數(shù)傳給 MATLAB 進(jìn)行估值，得到的數(shù)值結(jié)果將作為模型的實際參數(shù)。決定所有無顯示設(shè)定才采樣的時間的模塊的采樣時間。 在仿真開始時，模型設(shè)定待仿真系統(tǒng)的初始狀態(tài)和輸出。 Simulink 計算一個模塊的離散狀態(tài)的方法是調(diào)用模塊的離散狀態(tài)更新函數(shù)。 A 律編碼 如果輸入信號為 x，輸出信號為 y，則 A 律壓縮滿足式 31。如果輸入為向量，則向量中的每一個分量將會被單獨處理 [7]。在小信號的量化臺階很小，使小信號時量化噪聲減小。在正 8段和負(fù) 8段中，正 1， 2段和負(fù) 1， 2段斜率相同，合為一段。把 y坐標(biāo)從 0到 1之間劃分為八個均勻等分，對應(yīng)于分界點 y坐標(biāo) i/8的 x坐標(biāo)，根據(jù)律壓縮特性得到 (u＝ 255)，共 14個斜率發(fā)生變化的分界點，將其分成 15段直折線。% A Law for i=1:length(x) 電子科技大學(xué)成都學(xué)院本科課程設(shè)計論文 12 if abs(x(i))1/A ya(i)=A*x(i)/(1+log(A))。) ylabel(39。) legend(39。) xlabel(39。) stem(xx,yy,39。二是使 13折線逼近時， x的八個段落量化分界點近似于按 2的冪次遞減分割，有利于數(shù)字化。 圖 41 (2,1,4)卷積碼編碼器方框圖 (41) (42) 由 (41)式和 (42)式可以 看出：輸出的數(shù)據(jù)位 V1,V2 和寄存器 D0,D1,D2,D3之間的關(guān)系。該方法的硬件實現(xiàn)簡單，但性能較差，其中具有典型意義的是門限譯碼。代數(shù)譯碼主要根據(jù)碼本身的代數(shù)特性進(jìn)行譯碼，而信道的統(tǒng)計特性并沒有考慮在內(nèi)。這里存儲的路徑通常是該狀態(tài)所對應(yīng)的幸存路徑上的前一狀態(tài)值。 維特比譯碼的前提是建立合適的網(wǎng)格圖，以便尋找最優(yōu)路徑。此外，以 001 狀態(tài)為例，可以看出狀態(tài) 001 是由狀態(tài) 010 和狀態(tài) 011 產(chǎn)生。比較選擇出最小的漢明距離，那么該最小漢明距離所對應(yīng)的路徑即為最優(yōu)路徑。 基于網(wǎng)格圖搜索的譯碼是實現(xiàn)最大似然判決的重要方法和途徑。選出的路徑同它們的對數(shù)似然函數(shù)的累加值將一起被存儲起來。也就是說，在己知接收到的序列的情況下，這條譯碼路徑和發(fā)送序列是最相似的。一種方法是監(jiān)視路徑量度的增長率；另一種方法是檢查網(wǎng)格圖的路徑合并性質(zhì)。因此，每接收到一條新支路，路徑存儲器就更新一次它所存儲的假想信息序列 [10]。 第 5 章 卷積碼的仿真 23 圖 52 BPSK 調(diào)制器模塊的設(shè)置框圖 如上圖 52是 BPSK 調(diào)制器模塊的設(shè)置框圖中有二項，第一項是 Phase offset(rad)（相位偏移），這里設(shè)置為 0。 圖 54誤比特統(tǒng)計模塊的設(shè)置框圖 如上圖 54是誤比特統(tǒng)計模塊的設(shè)置框圖。 第 5 章 卷積碼的仿真 25 圖 55數(shù)據(jù)選通器模塊的設(shè)置框圖 如上圖 55是數(shù)據(jù)選通器模塊的設(shè)置框圖。在 Truncated 模式下，解碼器在每幀數(shù)據(jù)結(jié)束的時候總能恢復(fù)到全 0狀態(tài)，它與卷積編碼器的 on each frame 復(fù)位方式相對應(yīng)。 圖 58 簡化譯碼器仿真結(jié)果 通過對 文件進(jìn)行仿真，證明設(shè)計正確，但因所得二進(jìn)制碼太多，此處便不進(jìn)行截圖證明。convh39?？梢钥闯觯夯厮蓍L度是在 Viterbi 譯碼過程中一個很重要的參數(shù) ,他決定了譯碼延遲 ,隨著他的不斷變化 ,誤碼性能也隨誤比特率曲線可以清楚地看到 ,當(dāng)回溯長度一定時 ,隨著信道噪聲的逐漸減小 ,系統(tǒng)的誤比特率逐漸降低 。 y(i)=mean(BitErrorRate)。 end 第 6 章 卷積碼譯碼器的誤碼率分析 31 semilogy(x,y)。 不同碼率對卷積碼誤碼性能的響 下面圖 63是通過改變卷積碼的碼率為 1/2 和 1/3 而得到的二條對比曲線。yima139。)。 y=x。 for i=1:length(x) SNR=x(i)。第 7 章 結(jié)論 35 第 7 章 結(jié)論 通過本次課題的研究，針對 Viterbi 算法在理論和實現(xiàn)兩方面分別進(jìn)行了較深的研究。為了順利完成設(shè)計工作，老師安排了每周的工作量和所要達(dá)到的目標(biāo)，自己也制定了相應(yīng)的時間表，以求更充分的利用時間