MATLAB实现的软输入软输出维特比解码算法(SOVADEC)

资 源 简 介

本项目提供基于SOVA算法的MATLAB实现，支持卷积码的软判决解码和可靠性输出。采用滑动窗口技术优化内存效率，适用于Turbo码等迭代解码系统，助力通信系统仿真与算法研究。

详 情 说 明

软输入软输出维特比解码算法实现（SOVADEC）

项目介绍

本项目实现了基于软输入软输出的维特比解码算法（SOVA），专为通信系统中的卷积码解码设计。算法支持接收软判决信号并输出可靠性信息，特别适用于需要迭代解码的系统（如Turbo码）。通过引入滑动窗口处理机制，有效降低了长序列解码时的存储需求，实现了性能与资源消耗的平衡。

功能特性

• 软判决处理：直接处理实数软判决输入序列，充分利用信号幅度信息
• 可靠性传播：基于对数似然比（LLR）计算，输出每个解码比特的可靠性度量
• 滑动窗口机制：采用窗格处理方式，大幅减少内存占用，支持长序列高效解码
• 迭代解码友好：输出的软信息可直接用于Turbo码等迭代解码系统的下一次迭代
• 参数可配置：支持自定义网格结构和窗口大小，适应不同编码方案

使用方法

输入参数

1. MSG：待解码的软判决输入序列（实数数组，长度需与编码帧匹配）
2. LLR：初始对数似然比信息（实数数组，用于软输入初始化）
3. TRELLIS：MATLAB trellis结构体（定义卷积码的约束长度、生成多项式等参数）
4. WIN：正整数，指定滑动窗口大小（影响解码延迟和内存使用）

调用示例

% 定义卷积码网格结构 trellis = poly2trellis(3, [7 5]);

% 设置输入参数 msg = randn(1, 100); % 生成软判决输入序列 llr = zeros(1, 100); % 初始化LLR win_size = 32; % 设置窗口大小

% 调用SOVA解码器 decoded_output = sovadec(msg, llr, trellis, win_size);

系统要求

• MATLAB R2016b或更高版本
• 支持MATLAB trellis结构体的通信工具箱

文件说明

主程序文件实现了完整的SOVA解码流程，包含软判决度量的初始化、窗格化的网格路径处理、路径度量的递归更新与比较、幸存路径的选择与存储、以及对数似然比可靠性的反向传播计算。通过滑动窗口机制控制解码深度，在保证性能的同时优化内存使用效率。