MATLAB实现卷积码-BPSK系统仿真与Viterbi译码性能分析

资 源 简 介

该项目在MATLAB中搭建完整的卷积编码-BPSK通信链路，支持软/硬判决Viterbi译码，通过误码率对比分析编码增益。包含信源生成、调制解调和性能评估模块，适用于通信系统教学与算法验证。

详 情 说 明

卷积码-BPSK系统仿真与误码率性能对比分析

项目介绍

本项目构建了一个完整的卷积编码与BPSK调制联合仿真平台，实现了基于Viterbi算法的硬判决和软判决译码功能。通过蒙特卡洛仿真方法，系统能够对比分析未编码BPSK系统与卷积码编码系统在不同信噪比条件下的误码率性能，直观展示卷积码带来的编码增益。

功能特性

• 完整的通信链路建模：包含随机信源生成、卷积编码、BPSK调制、AWGN信道、相干解调、Viterbi译码和误码率统计
• 灵活的卷积码配置：支持自定义约束长度和生成多项式（如(7,5)八进制）
• 双模式译码：同时支持Viterbi硬判决和软判决译码算法
• 可调仿真参数：用户可设置信噪比范围、数据长度、追溯深度和仿真次数
• 可视化性能分析：自动生成误码率曲线对比图和性能数据表格
• 实时进度监控：仿真过程中显示当前信噪比点的完成进度

使用方法

1. 参数设置：在代码中修改仿真参数，包括信源数据长度、卷积码生成多项式、信噪比范围和步长、Viterbi追溯深度、蒙特卡洛仿真次数等

1. 运行仿真：执行主程序，系统将自动进行以下操作：

- 生成随机二进制信源序列 - 进行卷积编码和BPSK调制 - 通过AWGN信道传输 - 分别进行硬判决和软判决Viterbi译码 - 统计未编码和两种译码方式的误码率

1. 结果分析：仿真完成后，系统将输出：

- 三条误码率曲线的对比图 - 各信噪比点对应的具体误码率数值表格 - 编码增益的定量分析结果

系统要求

• MATLAB R2016b或更高版本
• 支持的基本工具箱：通信工具箱、信号处理工具箱
• 推荐内存：4GB及以上
• 运行时间取决于仿真参数设置，通常需要几分钟到数十分钟

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能，包括通信链路各模块的实现与连接、仿真流程控制以及结果可视化。具体实现了随机信源生成、卷积编码器配置、BPSK调制解调、AWGN信道建模、Viterbi译码算法（支持硬软两种判决方式）、误码率统计计算，以及最终的性能曲线绘制和数据分析输出。