卷积编码与解码的matlab实现及性能分析-课程设计任务书_本科论文.doc

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1、长沙理工大学《通信原理》课程设计报告学院计算机与通信工程专业通信工程班级学号学生姓名指导教师曹敦课程成绩完成日期2015年1月4日课程设计成绩评定学院计算机与通信工程学院专业通信工程班级学号学生姓名指导教师曹敦课程成绩完成日期2015年1月4日指导教师对学生在课程设计中的评价评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果学生掌握课程内容的程度课程设计完成情况课程设计动手能力文字表达学习态度规范要求课程设计论文的质量指导教师对课程设计的评定意见综合成绩指导教师签字年月日课程设计任务书计算机与通信工程学院通信工程专业课程名称通信原理课程设计时间2014～2015学年

2、第一学期17～18周学生姓名指导老师曹敦题目卷积编码与解码的MATLAB实现及性能分析主要内容：本课程设计的目的主要是仿真纠错编码系统。对输入随机数字信号进行卷积纠错编码后，送入含噪信道，在接收端再进行解码和检纠错，改变信道误码率大小，测试接收信号与发送信号之间的误码率，分析该种纠错编码系统的抗噪声性能。要求：（1）本设计开发平台为MATLAB中的Simulink。（2）模型设计应该符合工程实际，模块参数设置必须与原理相符合。（3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。（4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。应当提交的文件：（1）课程设计学年论文

3、。（2）课程设计附件（主要是模型文件和源程序）。卷积编码与解码的MATLAB实现及性能分析学生姓名：指导老师：曹敦摘要卷积码是一种性能优越的信道编码。它的编码器和译码器都比较容易实现，同时它具有较强的纠错能力。随着纠错编码理论研究的不断深入，卷积码的实际应用越来越广泛。在Simulink模块设计中，完成了对卷积码的编码和译码以及误比特统计整个过程的模块仿真。最后，通过在仿真过程中改变卷积码的重要参数约束度来加深理解约束度对卷积码的误码性能的影响。经过仿真和实测，并对测试结果作了分析，得出了结论：对于码率一定的卷积码，当约束度N发生变化时，系统的误码性能也会随之发

4、生变化。关键词卷积码；约束度；MATLAB；误码性能1引言本课程设计通过基于MATLAB的Simulink下的模块对卷积编码，解码进行仿真。通过仿真可以更清楚的认识到卷积码的编码，解码的各个环节，并对仿真结果进行了分析，得出卷积码Viterbi译码的误比特性能和约束度的关系。1.1课程设计目的我的课程设计的题目是卷积编码与解码的MATLAB实现及性能分析。目的是通过课程设计使学生培养其动手能力，观察能力，分析和解决实际问题的能力，巩固、加深理论课知识，增加感性认识，进一步加深对通信原理应用的理解，提高对仿真能力和系统设计能力。提高对常见故障的分析和判断能；培养学

5、生严肃认真、实事求是的科学态度，理论联系实际的工作作风和辩证思维能力。这次课程设计不仅检测出我们的专业基础知识的巩固情况，同时也使我们学到相关的专业知识和锻炼我们动手能力以及独立思考问题能力，对于以后的工作提高自我学习能力奠定了坚实的基础。1.2课程设计的基本任务和要求本次课程设计的基本任务：主要是仿真纠错编码系统。对输入随机数字信号进行卷积纠错编码后，送入含噪信道，在接收端再进行解码和检纠错，改变信道误码率大小，测试接收信号与发送信号之间的误码率，分析该种纠错编码系统的抗噪声性能。课程设计中的要求：（1）本设计开发平台为MATLAB中的Simulink。Sim

6、ulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。（2）模型设计应该符合工程实际，模块参数设置必须与原理相符合。（3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。（4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。1.3课程设计步骤信号流程可以表示为先由BernoulliBinaryGenerator（贝努利二进制序列产生器）产生一个0，1等概序列，经过ConvolutionalEncoder（卷积编码器）对输入的二进制序列进行卷积编码，加入二进制噪声信道后送入ViterbiDecoder（Viterbi译码器）进行硬判决

7、译码。最后经过ErrorRateCalculation（误码统计）后由Display（显示）输出和将结果输出到Toworkspace（工作区间）。２设计原理2.1卷积码的基本概念卷积码是一种性能优越的信道编码。(n,k,N)表示把k个信息比特编成n个比特，N为编码约束度,说明编码过程中互相约束的码段个数。卷积码将k比特输入码元编成n个输出码元，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进行传输，时延小。与分组码不同，卷积码编码后的n个码元不仅与当前组的k个信息比特有关,而且与前N-1个输入组的信息比特有关[1]。编码过程中相互关联的码元有N*n个。2.2卷积码的编码卷

8、积码的编码描述方法有5种