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基于 MATLAB 卷积码 译码器 设计

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长安大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称基于MATLAB的卷积码编译码器设计课题来源自选题目课题类型工程设计指导教师王选民学生姓名陈红桥学 号2403100107专 业电子信息工程（内容包括：课题的意义，国内外发展状况，本课题的研究内容、方法、手段及预期成果，任务完成的阶段安排及时间安排，完成任务所具备的条件因素等。） 课题意义：在移动通信系统中,数字信号在无线信道中传输时,由于信道自身条件特性的不理想,会受到诸多噪声干扰的影响,因而产生误码。为了在已知信噪比的情况下达到一定的误码率指标，除在合理设计基带信号，选择调制解调方式，并采用信道均衡，分集等措施的基础上，还应使用信道编码与交织，使误码率进一步的降低。差错控制编码已经十分成熟的应用于信道编码技术之中。卷积码和分组码是差错控制编码的两种主要形式，在编码器复杂度相同的情况下，卷积码的性能优于分组码，因此卷积码几乎被应用在所有无线通信的标准之中。如：1.低码率卷积码应用于扩频通信系统2.VD及VLSI的实现3.卷积码UEP方案用于分等级传输4.语音压缩5.卷积码纠错用于多媒体广播系统国内外发展状况：卷积码又称连环码，最早于1955年由Elias等人提出。而后1957年Wozencraft提出了一种有效的译码方法即序列译码。1963年Messey提出了一种性能稍差但比较实用的大数逻辑译码即门限译码，使卷积码开始应用与实际。1967年Viterbi提出了最大似然译码算法，被称为Viterbi译码。Viterbi译码作为最优译码算法，有如下特点：维特比算法是最大似然的序列译码算法译码复杂度与信道质量无关运算量与码长呈线性关系存贮量与码长呈线性关系运算量和存贮量都与状态数呈线性关系状态数随分组大小k及编码深度m呈指数关系卷积码在现代通信中已被广泛应用。本课题的研究内容：熟练掌握卷积码的编码及Viterbi译码原理：编码原理：卷积码在编码时将k比特的信息段编成n个比特的码组，监督码元不仅和当前的k比特信息段有关，而且还同前面m=(N-1)个信息段有关。通常将N称为编码约束长度，表示编码过程中相互约束的码段个数。编码过程中相互关联的码元有n*N个。R=k/n为编码效率。约束长度和编码效率是衡量卷积码的两个重要参数。一般来说，卷积码中k和n的值是比较小的整数，而N可取较大。将卷积码记作(n,k,N)。维特比译码算法基本原理是：将接收到的信号序列和所有可能的发送信号序列比较，选择其中汉明距离最小的序列认为是当前发送序列。在此基础上对卷积码的编译码进行仿真并分析其性能。本课题的研究方法：首先系统学习卷积码编译码的相关知识，熟练掌握其基本思想和编译码方法。然后复习Matlab的基本操作，进一步学习其通信仿真及应用。最后将二者结合应用到实验中去，完成卷积码编译码过程的仿真。本课题的研究手段：查阅卷积码的相关书籍，并在网上搜索相关资料作为补充。安装和学习使用Matlab软件。本课题的研究成果：成功利用MATLAB对卷积码的编译码过程进行仿真，并通过分析了解了卷积码的性能。任务完成的阶段安排及时间安排： 3月9日-3月23日查阅相关书籍资料，系统学习卷积码的编译码原理，并开始撰写开题报告。3月24日-3月30日安装Matlab软件，进一步学习其操作与应用。3月31日-4月22日编写编译码程序，初步完成卷积码的编译码仿真。4月23日-5月2日逐步完善程序和仿真过程。5月3日-5月20日通过实验结果来分析卷积码的性能。5月21日- 6月10日撰写论文。6月11日-6月15日修改论文并为答辩做准备。6月17日答辩。任务所具备的条件因素：对卷积码及其编译原理的深入了解；对Matlab这一软件的熟练使用；老师和同学的悉心帮助。等指导教师意见及建议： 指导教师签名： 年 月 日注：1、课题来源分为：国家