SOVADEC：基于MATLAB的软输入软输出维特比解码器

资 源 简 介

SOVADEC是一款高效的信道解码器，使用软输入软输出（SISO）维特比算法处理卷积码。通过利用先验软信息并进行前向、后向递归计算，结合滑动窗口机制，提升解码性能与效率。该项目提供完整的MATLAB实现，适用于通信系统仿真与算法研究。

详 情 说 明

SOVADEC软输入软输出维特比解码器实现

项目介绍

SOVADEC是一个基于软输入软输出维特比算法(SISO Viterbi)的高效信道解码器实现。本项目专门设计用于卷积码的解码任务，通过利用先验软信息（对数似然比）进行精确的前向和后向递归计算，在滑动窗口机制下实现高效的概率解码。该解码器特别适用于迭代解码系统，可作为Turbo码和LDPC码的重要组成部分，有效提升通信系统的误码性能。

功能特性

• 软输入软输出处理：支持软信息（对数似然比）的输入和输出，适配迭代解码需求
• 滑动窗口机制：采用可配置的窗口大小参数，平衡解码性能与计算复杂度
• 对数域计算：所有概率计算均在对数域执行，避免数值下溢问题
• 高效路径管理：优化的路径度量管理策略，确保解码准确性和实时性
• 网格结构适配：支持多种卷积码配置，通过网格结构参数灵活定义编码特性

使用方法

输入参数

• MSG：待解码的软信息输入序列（实数矩阵），表示接收符号的对数似然比(LLR)值
• LLR：先验概率的软信息输入（实数向量），提供每个比特的初始置信度
• TRELLIS：网格结构描述对象，包含卷积码的约束长度、生成多项式等编码参数
• WIN：滑动窗口大小参数（整数），控制解码器的记忆深度和计算复杂度

输出结果

• DEC：解码输出结果（实数向量），返回与输入MSG相同长度的软输出序列，表示解码后每个比特的对数后验概率比(APP LLR)

调用示例

% 定义网格结构 trellis = poly2trellis(3, [7 5]);

% 设置输入参数 msg = randn(100, 1); % 待解码软信息序列 llr = zeros(100, 1); % 先验软信息 win = 32; % 滑动窗口大小

% 执行解码 dec = sovadec(msg, llr, trellis, win);

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持MATLAB基础运行环境
• 推荐内存：4GB以上（根据处理数据规模调整）

文件说明

主程序文件实现了完整的软输入软输出维特比解码流程，包括网格结构解析、前向度量递归计算、后向度量递归处理、对数似然比合成以及滑动窗口管理等核心功能。该文件通过模块化设计整合了算法各关键环节，确保解码器能够高效处理卷积码的软判决解码任务，并输出精确的后验概率信息供后续处理使用。