基于Simulink的卷积码编译码系统仿真与分析
项目介绍
本项目实现了一个完整的卷积码编码与维特比译码通信系统仿真平台。系统在Simulink环境下构建了从信号源到误码统计的完整通信链路,通过自定义开发的S-Function模块实现了卷积码编译码核心算法。项目重点研究了在加性白高斯噪声信道条件下,系统误码率随信噪比变化的性能特性,为卷积码在实际通信系统中的应用提供理论分析和仿真验证。
功能特性
- 自定义算法实现:采用S-Function模块开发卷积码编码器和维特比译码器,支持约束长度、码率和生成多项式等参数灵活配置
- 完整通信链路:包含二进制信源、卷积编码、BPSK调制、AWGN信道、解调、维特比译码和误码统计等完整模块
- 实时可视化:可实时观察编码器状态转移过程、维特比译码的网格图路径选择动态
- 系统性能分析:自动生成误码率与信噪比关系曲线,支持理论性能与实际仿真结果对比
- 参数化仿真:支持信噪比范围、步长、仿真时长和样本数量等关键参数灵活配置
使用方法
- 参数配置:在
main.m脚本中设置卷积码参数(约束长度、码率、生成多项式)、信道参数(SNR范围、步长)和仿真参数 - 启动仿真:运行
main.m主脚本,系统将自动调用Simulink模型进行批量仿真 - 结果分析:仿真完成后自动生成误码率统计表格和性能曲线图,可直观分析系统在不同信噪比条件下的性能表现
- 对比验证:系统提供理论误码率曲线作为参考,便于评估仿真结果的准确性
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Simulink基础模块库
- Communications Toolbox(用于理论性能计算)
- 至少4GB内存(建议8GB以上以处理长序列仿真)
文件说明
main.m文件作为项目的主控脚本,负责统筹整个仿真流程,具体实现了系统参数的集中配置、Simulink模型的批量调用控制、仿真数据的自动采集与整理、误码率性能曲线的生成绘制,以及理论计算与仿真结果的对比分析功能。该脚本通过参数化方式驱动仿真实验,确保实验过程的可重复性和结果的可比性。