【正文】 參考文獻參考文獻[1] 《信息論與編碼》 高等教育出版社 仇佩亮 編著[2] 《MATLAB/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實例》 電子工業(yè)出版社 邵佳 董辰輝編著.[3] 《現(xiàn)代通信系統(tǒng)—使用MATLAB》 西安交通大學(xué)出版社 編劉樹棠譯[4] 《SIMULINK通信仿真教程》國防工業(yè)出版社 主編 李賀冰 副主編 袁杰萍 孔俊霞[5] 呂鋒,劉泉，江雪梅．基于MATLAB 的信號與系統(tǒng)軟件實驗平臺[J]. 理工高教研究[6] 《通信原理》 國防工業(yè)出版社 樊昌信 吳成柯編[7] 基于MATLAB的通信系統(tǒng)仿真，趙靜，張瑾等編著，北京航空航天大學(xué)出版社[8]Train Communication Network(TCN)，IEC61375—1，1999[9]通信原理MATLAB仿真教程，趙鴻圖 茅艷主編 ，人民郵電出版社[10] MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用，徐明遠，邵玉斌編著，西安電子科技大學(xué)出版社
致 謝致 謝在此次課程設(shè)計過程中，我們遇到了許多困難，但是在唐老師的親切指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下，我們最終順利的完成了課程的設(shè)計。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到的目標，自己也制定了相應(yīng)的時間表，以求更充分的利用時間。它是對我們把本科四年所學(xué)的理論知識運用到實踐中的一次系統(tǒng)的檢驗。第7章 結(jié)論第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)兩方面分別進行了較深的研究。 y(i)=mean(BitErrorRate)。 for i=1:length(x) SNR=x(i)。)。 y=x。上面的曲線是（2，1，3）卷積碼的誤碼性能曲線。)。 hold on。yima139。圖 63 卷積碼不同碼率對誤碼性能的影響分析不同碼率對卷積碼誤碼性能的影響時用到的程序如下：x=0:5。 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。yima239。 end semilogy(x,y)。 sim(39。 y(i)=mean(BitErrorRate)。 for i=1:length(x) SNR=x(i)?？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。%保持已經(jīng)繪制的圖形hold on執(zhí)行此M文件，得到如圖61所示的關(guān)系曲線圖，由此圖可見，隨著信道信噪比的提升，維特比譯碼所得結(jié)果的誤比特率越低，信道的可信度越高，信噪比在大于2時信道的誤碼率開始明顯降低。convh39。%y表示信號的誤比特率y=x。圖58 簡化譯碼器仿真結(jié)果，證明設(shè)計正確，但因所得二進制碼太多，此處便不進行截圖證明。將To Workspace1模塊和To Workspace模塊的變量名分別設(shè)置為pdata和data。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)。Trellis structure: Trellis結(jié)構(gòu)（前面已說明）。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。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。如上面是（2，1，3）卷積碼的參數(shù)設(shè)置。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。不同的隨機種子數(shù)將產(chǎn)生不同的二進制序列，特定的隨機種子數(shù)可以產(chǎn)生一個特定的二進制序列。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]。在軟判決Viterbi譯碼時，支路量度值不但隨支路不同而異，而且還與接收信號的量化值有關(guān)。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，實際應(yīng)用中采用截短Viterbi算法，即不需要接收到所有序列才進行判決，當(dāng)譯碼器接收并處理完了固定的T （T L）個碼段后，在接收第（T+1）個碼段的時候，它將比較前T級的路徑量度，然后從中選取最小者，由此得到與最小量度對應(yīng)的幸存路徑，將此路徑對應(yīng)的T個碼段判決輸出。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。卷積碼的編碼器從全零狀態(tài)出發(fā)，最后又回到全零狀態(tài)時所輸出的碼序列，稱為結(jié)尾卷積碼。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。由于這種方法較早地丟棄了那些不可能的路徑，從而減輕了譯碼的工作量，Viterbi譯碼正是基于這種想法?；诰W(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。 卷積碼的最大似然譯碼卷積碼概率譯碼的基本思路是[4]:以接收碼流為基礎(chǔ)，逐個計算它與其他所有可能出現(xiàn)的、連續(xù)的網(wǎng)格圖路徑的距離，選出其中可能性最大的一條作為譯碼估值輸出。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。圖45 (2,1,4)碼網(wǎng)格圖 ②尋找最優(yōu)路徑 網(wǎng)格圖建立之后，根據(jù)接收碼組和網(wǎng)格圖中生成的碼組比較，判斷最優(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。注意：由于D1D2D3表示的順序不同，所產(chǎn)生的網(wǎng)格圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖也不同，并且譯碼過程是根據(jù)網(wǎng)格圖實現(xiàn)，所以本文所以涉及的維特比譯碼方法具有一定的特殊性，但是整體過程還是具有研究價值。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。對于每個狀態(tài)，共有 個這樣的度量值，從中選出并存儲最優(yōu)路徑（漢明距離最小的路徑）并保存最小漢明距離。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。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，維特比譯碼是目前使用最廣泛的概率譯碼方法。代數(shù)譯碼主要根據(jù)碼本身的代數(shù)特性進行譯碼，而信道的統(tǒng)計特性并沒有考慮在內(nèi)。維特比譯碼具有最佳性能，但硬件實現(xiàn)復(fù)雜。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。(2) 1963年由費諾(Fano)改進的序列譯碼，這是基于碼的樹狀圖結(jié)構(gòu)上的一種準最佳的概率譯碼。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。卷積碼編碼后的n 個碼元不僅與當(dāng)前組的k 個信息比特有關(guān),而且與前N 1 個輸入組的信息比特有關(guān)[6]。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。,39。)stem(xx,yy,39。)grid onhold onxx=[1,1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64,1/128,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1]。)xlabel(39。,4)figure(2)plot(x,ya,39。)legend(39。plot(xx,yy,39。)ylabel(39。)title(39。% A Lawfor i=1:length(x)if abs(x(i))1/Aya(i)=A*x(i)/(1+log(A))。x=1:dx:1。把y坐標從0到1之間劃分為八個均勻等分，對應(yīng)于分界點y坐標i/8的x坐標，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。折線形成的方法是把x軸的01分成8個不均勻段，而y軸的0－1均勻地分成八段，與x軸的八段一一對應(yīng)。在正8段和負8段中，正1，2段和負1，2段斜率相同，合為一段。這樣y也分為128個量化級，與x軸的128個量化級對應(yīng)。在小信號的量化臺階很小，使小信號時量化噪聲減小。第一分點取在V/2處，然后每段都是剩下部分的1/2。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]。A律壓縮編碼模塊及其參數(shù)及其設(shè)定框如圖31所示。 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。（4）計算下一個仿真時間步的時間。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)。Simulink通過調(diào)用模塊的輸出函數(shù)計算模塊的輸出。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。計算微分可分為以下兩步來進行。決定所有無顯示設(shè)定才采樣的時間的模塊的采樣時間。模型中模塊按更新的次序進行排序。模型參數(shù)傳給MATLAB進行估值，得到的數(shù)值結(jié)果將作為模型的實際參數(shù)。混合模塊是根據(jù)輸入信號的類型來確定輸出信號類型的，它既能差生連續(xù)輸出的信號，也能夠產(chǎn)生離散輸出信號。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。高級編程語言已經(jīng)可視化的圖形操作界面 ； 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。仿真分析并不一定意味著通信仿真過程的完全結(jié)束。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。在仿真建模過程中，首先需要分析實際系統(tǒng)存在的問題或設(shè)立系統(tǒng)改造的目標，并把這些問題和目標轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)變量和公式。過于簡單的仿真模型會忽略實際系統(tǒng)的細節(jié)，在一定程度上會影響仿真結(jié)果的可靠性。通信系統(tǒng)仿真一般