Viterbi卷积码编码译码系统实现与调试
项目介绍
本项目实现了完整的卷积码编码与Viterbi译码系统,支持自定义编码参数和多种译码方式。系统集成了编码、译码、性能测试和可视化分析功能,为卷积码的理论研究、算法验证和性能分析提供了一套完整的工具平台。
功能特性
编码功能
- 实现可配置的卷积码编码器,支持自定义约束长度和生成多项式
- 提供多种编码速率选择(1/2、2/3、3/4等)
- 支持二进制序列的卷积编码操作
译码功能
- 实现完整的Viterbi译码算法,包括路径度量计算、幸存路径选择和回溯译码
- 支持软判决和硬判决两种译码方式
- 具备高效的网格图处理能力
调试分析功能
- 提供误码率(BER)和误帧率(FER)性能测试模块
- 支持编码/译码过程可视化展示(状态转移路径图、路径度量曲线等)
- 包含系统性能对比分析工具
使用方法
基本参数设置
- 原始信息序列:输入二进制比特流(0/1数组)
- 编码参数:
- 约束长度(整数,如3、5、7)
- 生成多项式(八进制表示,如[5,7])
- 编码速率(字符串,如'1/2')
- 信道参数(可选):
- 信噪比(dB值)
- 噪声类型(AWGN等)
运行流程
系统按照编码→信道传输(可选)→译码→性能分析的顺序执行,输出相应结果和可视化图形。
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 需要安装基本工具箱(无需特殊工具箱)
- 建议内存4GB以上,用于处理大规模序列和复杂网格图
文件说明
主程序文件实现了系统的核心控制逻辑,包括参数初始化、编码器调用、信道模拟、译码器执行以及性能分析功能。该文件整合了所有模块的协同工作,提供用户交互界面,生成编码输出、译码结果、误码率指标和过程可视化图形,是本项目的总调度中心。