【正文】 原信息序列。 維特比譯碼算法的處理過程。但在之后的譯碼時，輸出codeout與輸入m1驚人的相識，這說明viterbi譯碼是一種糾錯能力很強的譯碼方法。我們在進行viterbi譯碼的時候，將主要將m1與codeout進行對比，看看他們的相似度是多少，是否完全相同。)。,39。Viterbi譯碼函數(shù)：Codeout=vitdec(code,trellis,tbl,39。Code=convenc(m1,trellis)。本次viterbi譯碼的程序主要將用到關(guān)于卷積的庫函數(shù)，這樣大大減少了程序代碼的書寫以及資源的浪費。前一類工具箱通用于各個學(xué)科領(lǐng)域，如“符號工具箱”；后一類工具箱則與專門學(xué)科密切相關(guān)，如“信號處理工具箱”、“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱”、“金融分析工具箱”等。而工具箱則從深度和廣度上大大擴展了MATLAB主包的功能和應(yīng)用領(lǐng)域。其中，主包基本上是一個用C/C++等語言編寫成的函數(shù)庫。另外，利用MATLAB軟件包中的Simulink等組件，能夠?qū)Ω鞣N動態(tài)系統(tǒng)進行仿真分析，并且能為多種實時目標生成可執(zhí)行代碼，這顯然有利于縮短軟硬件系統(tǒng)的研發(fā)周期。其中，符號計算能夠得到符號表達式的符號解和任意精度數(shù)值解。MATLAB是解決工程技術(shù)問題的計算平臺。MATLAB語言可以用直觀的數(shù)學(xué)表達式來描述問題，從而避開繁瑣的底層編程，并把有限的時間和精力更多的花在要解決的問題上，因此可大大提高工作效率。 matlab簡介MATLAB[13]是一種既可交互使用又能解釋執(zhí)行的計算機編程語言。 matlab環(huán)境下viterbi譯碼仿真實驗MATLAB是美國Mathworks公司開發(fā)的新一代科學(xué)計算軟件；MATLAB是英文MATrix LABoratory(矩陣實驗室)；MATLAB是一個專門為科學(xué)計算而設(shè)計的可視化計算器。(4)智能片內(nèi)外設(shè)。(3) 大的存儲空間。此外，比較、選擇和存儲等單元能夠加速維特比譯碼的執(zhí)行。(2)優(yōu)化的CPU結(jié)構(gòu)。其主要特點包括[14][16]：(1)運算速度快。DSP實現(xiàn)屬于軟件實現(xiàn)，其運算和存儲是按指令周期順序執(zhí)行，速度較專用集成電路要慢，但靈活性大，使用廣泛。4 基于DSP的viterbi譯碼技術(shù)目前，卷積碼編碼和Viterbi算法的實現(xiàn)主要由兩種方法：數(shù)字信號處理器(DSP)實現(xiàn)和可編程專用集成電路(ASIC)實現(xiàn)。本文主要介紹viterbi算法及其譯碼流程以及在C54X DSP上的實現(xiàn)。 在viterbi譯碼實現(xiàn)過程中，用軟判決與硬判決的區(qū)別在于加比選部件（ACS），路徑計算部件（BMG）以及度量儲存模塊或者寄存器模塊的不同。因此解決計算復(fù)雜度大的問題是關(guān)鍵，所以整個譯碼器的重點是在ACS模塊、MMU模塊、SMU模塊和TB模塊上。Control模塊：控制電路模塊，主要負責(zé)提供各種控制信號給各個模塊，以保證時鐘上同步，流水線不堵塞，提高系統(tǒng)并行能力。SMU模塊：Survivor Memory Management Unit,幸存路徑存儲管理模塊。MMU模塊：Metric Memory Management Unit,路徑度量存儲管理模塊。TB模塊：Traceback模塊，路徑回溯模塊。BMG模塊：Branch Metric Generator模塊，即路徑度量模塊。它是Viterbi譯碼器中運算量最大的部分，大量的運算都是在這個模塊完成的。經(jīng)過解碼之后，最后得到的解碼序列從輸出端送出，在經(jīng)過其他處理輸出。輸入輸出模塊：輸入輸出部分提供譯碼器與外部的接口。主要由路徑計算模塊（BMG，Branch Metric Generation）,加比選模塊（ACS，Addition Comparison Selection）,狀態(tài)路徑存儲管理模塊（MMU，Metric Memory Management Unit）,路徑回溯模塊（TB，Traceback），路徑存儲模塊（SMU，Survivor Memory Management Unit）,輸入輸出模塊再加上一個控制電路模塊組成。 Viterbi譯碼器接收序列R的過程3 viterbi譯碼器根據(jù)上面的算法。到了第七時刻，留選路徑就剩一條，相應(yīng)的信息估值序列為U39。根據(jù)以上的步驟，不難知道看出在譯碼過程中將會有兩種信號：數(shù)字信號處理部分和模擬信號處理部分，當(dāng)信號被接收后先經(jīng)過模擬信號部分進行量化，然后在進行數(shù)字信號部分的處理，最終用路徑回溯輸出方法將譯碼信息序列輸出。（6） 輸出判決。（5） 幸存路徑存儲。（4） 狀態(tài)度量更新。（3） 分支度量計算。（2） 碼同步。在整個viterbi譯碼過程中一般是一下幾個步驟[10]：（1） 量化。用網(wǎng)格圖描述時，由于路徑的匯聚消除了樹狀圖中的多余度，譯碼過程中只需考慮整個路徑集合中那些使似然函數(shù)最大的路徑。主要區(qū)別在于:分組碼是孤立地求解單個碼組的相似度，而卷積碼是求碼字序列之間的相似度。概率最大在大多數(shù)場合可解釋為距離最小，這種最小距離譯碼體現(xiàn)的正是最大似然的準則。在譯碼結(jié)束的時候，從64條幸存路徑中選出一條量度最小的，反推出這條幸存路徑（叫做回溯），得出相應(yīng)的譯碼輸出。這樣解碼的過程就是逆過程。比如110100輸入1時，變成101001（其實就是移位寄存器）。 　　先說編碼（舉例約束長度為7）：編碼器7個延遲器的狀態(tài)（0，1）組成了整個編碼器的64個狀態(tài)。 (2(N1))。缺點就是隨著約束長度的增加算法的復(fù)雜度增加很快。維特比譯碼具有最佳性能，但硬件實現(xiàn)復(fù)雜；門限譯碼性能最差，但硬件簡單；序列譯碼在性能和硬件方面介于維特比譯碼和門限譯碼之間。但這種性能的提高是以增加硬件的復(fù)雜度為代價的。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。1967年Viterbi提出的Viterbi算法，基于碼的網(wǎng)格圖基礎(chǔ)上的最大似然譯碼算法，是一種最佳概率譯碼。 卷積碼的譯碼卷積碼的譯碼方式主要有三種:1963年Massey提出的門限譯碼，這是一種基于碼代數(shù)結(jié)構(gòu)的代數(shù)譯碼，類似于分組碼中的大數(shù)邏輯譯碼。Viterbi譯碼算法正是在解決上述困難時所引入的一種最大似然譯碼算法。例如L=50，=3，=2，則網(wǎng)格圖上共有=條不同路徑；如果要在一秒鐘內(nèi)送出這=100個信息元，則信息傳輸率只有100 bit/s，這是很低的。對BSC(二進制對稱信道)而言，計算、尋找有最大度量的路徑，等價于尋找與R有最小漢明距離的路徑，即尋找 （） 而對二進制輸入Q進制輸出的DMC信道而言，就是尋找與R有最小軟距離的路徑，此時的度量就是軟判決距離 （），與是接收序列R與序列的Q進制表示。如果把碼組的似然度稱作分支量度(BM，Branch Metric)，把序列的累積似然度稱為路徑量度(PM，Path Metric)，那么在相同序列長度下(長度L應(yīng)足夠大)，具有最大路徑的那個序列應(yīng)選作譯碼估值序列輸出。主要區(qū)別在于：分組碼是孤立地求解單個碼組的相似度，而卷積碼是求碼字序列之間的相似度。概率最大在大多數(shù)場合可解釋為距離最小，這種最小距離譯碼體現(xiàn)的正是最大似然的準則。代數(shù)譯碼方法很多，且各有特點和使用場合，常用的有門限譯碼法。譯碼器的任務(wù)就是根據(jù)伴隨式來確定錯誤圖樣，得到最可能發(fā)送的碼字。伴隨式與信道所產(chǎn)生的錯誤圖樣有關(guān)，而與發(fā)送的是哪一個碼字無關(guān)。當(dāng)時，判無錯；當(dāng)時，判有錯。根據(jù)碼元信息位與監(jiān)督位的關(guān)系，一個接收的碼字有沒有錯誤可以用監(jiān)督矩陣H來檢驗，R，C， ()因為是一個碼字，所以有，則。 代數(shù)譯碼代數(shù)譯碼[8]是從碼字本身的代數(shù)結(jié)構(gòu)出發(fā)，不考慮信道統(tǒng)計特性，在每次的計算循環(huán)之內(nèi)，可全部譯出一個碼的支路。因而提高了譯碼性能，但這種性能的提高是以增加硬件的復(fù)雜度為代價的。另一類是概率譯碼，這種譯碼通常建立在最大似然準則的基礎(chǔ)上。一類是代數(shù)譯碼，利用編碼本身的代數(shù)結(jié)構(gòu)進行譯碼，不考慮信道本身的統(tǒng)計特性。本文主要研究viterbi譯碼在DSP中的仿真以及在matlab環(huán)境下的仿真實驗。此外卷積碼還和RS碼作為一對黃金搭檔常常級連使用，RS碼做為外碼卷積碼作為內(nèi)碼用于DVB(歐洲數(shù)字視頻廣播)標準和ATSC(美國先進電視)標準等等。輸入序列多項式為 ()所以 ()即有序列=1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 ……=1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 ……=1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 …… ()于是輸出序列= 1 1 1，1 1 0，0 1 0，1 0 0，0 0 1，1 0 0，0 0 1，1 0 0，1 1 0，1 0 1，……為方便起見，人們常用八進制序列和二進制序列來表示生成多項式，比如 () 卷積碼的應(yīng)用從信道編碼定理看，卷積碼是一種很有前途的能達到信道編碼定理所提出的碼型，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域如:數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、遙測外測系統(tǒng)、GSM (Group Special Mobile)、3G(第三代移動通信)、各種數(shù)字電視標準等等。以（3，1，3）編碼器為例[7]，相應(yīng)的生成多項式為 ()利用生成多項式與輸入序列多項式相乘，可以產(chǎn)生輸出序列多項式，即得到輸出序列。我們可以用多項式表示移位寄存器各級與模2加的連接關(guān)系。在一般情況下，輸入序列可表示為 （）這里……為二進制表示（1或0）的輸入序列。顯然，該生成矩陣是半無限矩陣，常記為。那么三個輸出比特為， ()第二個信息比特輸入時，右移一位，那么輸出比特為 ， ()當(dāng)?shù)趈個（j3）信息比特輸入時，輸出為： （） （）其中系數(shù)矩陣 ()由上看到，在第一和第二信息比特輸入時，存在過渡過程，此時有 ()其中， ()類同線性碼的輸出序列矩陣與輸入序列矩陣的關(guān)系有