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文档简介
1、隔行扫描的Matlab代码广义上,交织编码属于分组编码,但是为了使用存储器来实现交织,也具有卷积编码的存储特征。 在发送端通过交织器对分组长度l的信息序列进行排列,在接收端通过交织器将原序列复原,将信道内的突发错误设为没有存储的随机独立错误。 交织编码是信道改造技术,通过信号设计将原本属于突发性错误的存储信道改造为基本上独立的错误随机存储信道。 交织编码作为克服衰落信道中的突发干扰的有效方法,通常与用于无存储的独立错误校正的其它信道编码组合来构成级联码(参见以下),并且被广泛用于现代移动通信。通常用(m,n )表示交织代码,分组长度L=MN,交织方式用m行n列的交织矩阵表示。 一般来说,交织方
2、式可分为分组交织和卷积交织。 分组交织后的交织矩阵按列写入,逐行读出的解交织矩阵按行写入按列读出。 卷积交织的交织矩阵和解交织矩阵的写入和读取都是逐行进行的。在本次仿真中,采用了(7,4 )卷积交织编码。性能参数如下:交织矩阵:分组卷积交织前的序列号:的顺序号:1、2、3、4、5、6、8、9、10、13、15、18、21、22、24、26、28;卷积交织后的序列号的重新排序:123171151721224122892313221614;配置文件:1 .任何长度小于M=7的突发错误经交织和解交织成独立错误。2 .任意长度大于M=7的突发错误可以在解交织后是短突发错误。3 .特殊独立错误(其中M=
3、7)是经由交织和解交织的具有N=4长度的突发错误。MATLAB源程序函数 aa =角接合(bb,n )%jiao设计. m卷积交织函数%n=28个数据包长度卷积交织前的原分组序列卷积交织后的分组序列如何重新计划%序列号:cc= 123171717172122418262892513216242614 ;for i=1:naa(i)=bb(cc(i ) );结束%jiao设计. m卷积交织函数函数 bb =设计(aa,n )%结婚罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗%n=28解卷交织前的原分组序列解卷积交织后的分组序列.如何重新计划%序列号:cc= 123171717172122418
4、262892513216242614 ;for i=1:nPS (K (I ) )=K (I )。结束%结婚罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗特别是,这次模拟中还采用了循环的等差交织码。 循环等差是指将编号从大到小顺时针排列一次,从1开始等间隔地逆时针排列28个,以间隔为4的方式依次排列所取的28个编号的方式。性能参数如下:交织矩阵:分组交织前的顺序号:1、2、3、4、5、6、8、9、10、13、15、18、21、22、24、26、28;循环等差交织后序列号的重新计划: 124191494272171222515281326166 ;配置文件:1 .任何长度小于M 3=7 3=10
5、的突发错误被交织和解交织成独立错误。2 .任意长度大于M 3=7 3=10的突发错误可能是在解交织后的短突发错误。3 .特殊独立错误(其中,间隔M 3=7 3=10 )被交织和解交织,则导致长度为n-1=4-1=3的突发错误。4 .特殊的、间隔为4、5、4、5的独立错误经交织和交织后出现长度为5或6的突发性错误。根据先前三种性能分析的比较,循环等差交织比卷积交织好。 但是,从第4条来看,循环等差交织比卷积交织差。 因此,只能在实际的模拟中比较两种交织方案的性能(参见以下级联代码部分)。MATLAB源程序function aa =jiao CNV (bb,n )% jiao cent _ no
6、CNV.m环等差交织函数%n=28个数据包长度循环等差交织前的原包序列循环等差交织后恢复分组序列如何重新计划%序列号:% j n = 12419149272212515281326166 j=1;for i=1:nj=rem(j 5-1,n) 1; %序号排序方式迭代算法aa(n 1-i)=bb(j )结束% jiao set _ no CNV.m环等差交织函数函数 bb =晶体_nocnv(aa,n )% jiao CNV.m解环等差交织函数%n=28个数据包长度解环等差交织前的原分组序列在逆循环等差交织后复原分组序列如何重新计划%序列号:% j n = 124191492722125152
7、8181326166 j=1;for i=1:nj=rem(j 5-1,n) 1; %序号排序方式迭代算法bb(j)=aa(n 1-i );结束% jiao CNV.m解环等差交织函数级联码在许多实际的信道上,发生的错误既不是简单的随机独立错误,也不是明显的单突发错误,而是混合错误。 级联码是最常用来校正这种混合错误的性能优异且高效的编码方案。根据NASA 1984年给出的标准级联码系统,级联码分为外部码、交织码和内部码三部分,其中外部码采用分组线性码,内部码采用卷积码。 标准级联代码系统的方框图如下所示。图2是标准级联代码系统的框图编码器内部编码器(卷积符号)外部编码器(分组线性代码)交织器
8、输入。信道路内部解码器(卷积符号)外部解码器(分组线性代码)解交织器输出解码器实际上,我们可以将连接了系统框图的外部编码器、交织器与内部编码器的三部分的整体视为一个连接码的编码器,而连接了外部解码器、解交织器与内部解码器的三部分的整体构成连接码的解码器。此次伪外编码采用(7,7,4 ) hamming码,内部编码采用(2,1,3 )卷积码。 交织编码采用(7,4 )卷积交织编码或循环等差交织编码。 除非特别说明,否则交织编码采用前者的(7,4 )卷积交织编码。各编码性能参数如上所述。在仿真中,首先,进行仅级联码和在线码情况下的性能比较,接着,比较上述交织码部分的两种交织方式的性能,并且最后,对
9、(7,4 ) hamming码、(2,1,3 )卷积码、级联1 .仅级联代码和内部代码时的性能比较:MATLAB源程序函数 p =sm LDPE 55 _ CNV _ JZ _ 74 (SNR _ in _ db )%smldPe55_cnv_jz_74.m二进制极性级联(卷积交织)通信系统蒙特卡罗仿真函数%外部代码采用(7,7,4 ) hamming代码%交织编码采用(7,4 )卷积交织编码%内编码采用(2,1,3 )卷积码%snr_in_dB信噪比%p错误率%E=1;SNR=exp(snr_in_dB*log(10)/10) 0(零)sgma=E/sqrt(2*SNR )N=16;循环=1
10、0 5/n; %模拟序列长度为105,运行时间约为8分钟Ns=N*loop;G=1 0 1 1; 十一一); % (2,1,3 )卷积码的编码矩阵k=1;numoferr_cnv_jz_74=0;temp=0;dsource=zeros(1,n )output_h74=hamming74(dsource )output _ h74 _ jz28=jiao jest (output _ h74,28 )output_cnv_encd=cnv_encd(G,k,output_h74_jz28 )channel_output=zeros(1,length(output_cnv_encd ) );解码
11、器_ output,survivor_state,cumulated_metric=viterbi(G,k,channel_output )decder_output_jjjz28=设计(decder_output,28 ) h 4输出,h 7输出=h 47 (dec der _ output _ jjjz 28 )for j=1:环for i=1:Ntemp=rand;if (temp0.5 )dsource(i)=0;elsedsource(i)=1;结束结束%length(dsource )output_h74=hamming74(dsource )output _ h74 _ jz28
12、=jiao (output _ h74,28 ) %卷积交织output_cnv_encd=cnv_encd(G,k,output_h74_jz28 )%length(output_cnv_encd ),pausefori=1:长度(output _ CNV _ encd )PS (PS _ CNV _ encd (I )=0)r=-E gngauss(sgma )elser=E gngauss(sgma )结束if (r0)channel_output(i)=0;elsechannel_output(i)=1;结束结束解码器_ output,survivor_state,cumulated_
13、metric=viterbi(G,k,channel_output )decder_output_jjjz28=设计(decder_output,28) %解卷积交织%length(decoder_output,pause ) h 4输出,h 7输出=h 47 (dec der _ output _ jjz28 )for I=1: n %长度(H4 output )if (h 4输出(I )=dsource (I ) )numoferr _ CNV _ JZ _ 74=numoferr _ CNV _ JZ _ 74;结束结束结束numoferr_cnv_jz_74p=numoferr_cnv
14、_jz_74/Ns; %length(decoder_output,pause )%smldPe55_cnv_jz_74.m二进制极性级联(卷积交织)通信系统蒙特卡罗模拟函数5_cnv_ja_74.m二进制极性级联(卷积交织)通信系统的蒙特卡罗模拟描绘%外部代码采用(7,7,4 ) hamming代码%交织编码采用(7,4 )卷积交织编码%内编码采用(2,1,3 )卷积码%模拟序列长度为105,执行时间约为3.5小时echo onSNRindb1=03336363016;smld _ err _ prb=zeros (长度(索引1 ) );smld _ err _ prb _ CNV=zero
15、s (长度(索引1 ) );smld _ err _ prb _ CNV _ JZ _ 74=zeros (长度(索引1 ) );SNRindB2=0:0.1:16;theor _ err _ prb 55=zeros (长度(索引2 ) );for I=1:长度(SNR indb1)smld _ err _ prb (I )=sm LDPE 55 (sn indb1(I ) );smld _ err _ prb _ CNV (I )=sm LDPE 55 _ CNV (sn indb1(I ) );smld _ err _ prb _ CNV _ JZ _ 74 (I )=sm LDPE 55 _ CNV _ JZ _ 74 (sn indb1(I ) );结束for I=1:长度(SNR indb2)SNR=exp (SNR indb2(I ) *日志(1
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