MATLAB卷积码编码与Viterbi译码仿真系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB的卷积码编码与Viterbi译码仿真系统,主要用于教学演示和通信系统性能分析。系统实现了完整的卷积码通信链路仿真,包括编码器、信道传输和Viterbi译码器三大核心模块。用户可通过自定义参数进行灵活的仿真实验,评估不同卷积码配置在各种信道条件下的性能表现。
功能特性
- 自定义卷积码编码:支持用户指定约束长度、生成多项式和编码速率
- 多信道支持:包含AWGN信道和BSC信道两种噪声信道模型
- 高效Viterbi译码:实现最大似然序列检测,具备完整的路径度量和回溯功能
- 性能分析工具:提供蒙特卡洛仿真框架,可自动计算并绘制BER-SNR性能曲线
- 交互式界面(可选):图形化操作界面,便于参数设置和结果可视化
使用方法
- 基本编码译码:设置卷积码参数(约束长度、生成多项式)和信道条件(SNR值),输入二进制信息序列,系统将输出编码结果、译码恢复序列及误码率统计。
- 性能仿真模式:设定SNR范围(如0-10dB)和蒙特卡洛仿真次数(如10^5次),系统将自动运行批量仿真并生成BER性能曲线图。
- 过程可视化(如支持):可查看编码状态转移、网格图结构和Viterbi算法路径选择过程。
系统要求
- MATLAB版本:R2016b或更高版本
- 必需工具箱:无特殊工具箱要求(基础MATLAB即可运行)
- 内存建议:大规模蒙特卡洛仿真时建议4GB以上内存
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,包括参数配置界面、卷积码编码器实现、信道噪声生成、Viterbi译码算法执行以及性能分析计算。该文件通过模块化设计实现了完整的仿真流程控制,支持单次传输验证和批量性能测试两种工作模式,同时负责生成结果可视化和数据输出。