卷积码编译码

资 源 简 介

卷积码编译码

详 情 说 明

卷积码是通信系统中常用的前向纠错编码技术，特别适合在噪声信道中提升数据传输可靠性。(2,1,3)卷积码是经典结构，其中参数分别表示每输入1个比特产生2个输出比特，约束长度为3。

编码过程通过移位寄存器和模2加法器实现。3级寄存器意味着当前输出不仅取决于当前输入，还受前两个输入比特影响。这种记忆特性使卷积码能建立输入序列与输出序列间的关联性。每次新比特输入时，根据生成多项式计算两个输出位，形成编码效率为1/2的码流。

维特比译码是卷积码最优译码算法，采用动态规划思想。其核心是网格图上的路径度量计算，通过比较到达同一状态的不同路径的汉明距离或欧氏距离，保留最优路径。具体实现分为分支度量计算、加比选操作和路径回溯三个阶段。随着译码深度增加，幸存路径会收敛，最终输出最可能的信息序列。

相比分组码，卷积码的连续处理特性使其在突发错误场景表现更优。实际应用中需权衡编码增益与算法复杂度，维特比译码因其性能和可实现性成为最广泛使用的卷积码译码方案。