归零卷积码的维特比译码算法matlab实现

资 源 简 介

归零卷积码的维特比译码算法matlab实现

详 情 说 明

维特比译码算法是卷积码译码中最常用的算法之一，以其最大似然译码特性在通信系统中广泛应用。对于(2,1,2)归零卷积码，维特比译码的实现可分为以下几个关键步骤：

首先需要建立网格图结构。(2,1,2)卷积码的约束长度为2，意味着需要处理4种可能的状态转换。每个状态对应于编码寄存器的不同内容，译码过程本质上是在网格图中寻找最可能路径。

算法实现的核心在于计算路径度量。对于接收到的每个编码比特对，计算其与所有可能状态转移对应编码输出的汉明距离。这些距离值将累积到路径度量中，并用于后续的比较和选择。

在MATLAB实现中，通常采用递归方式处理。需维护两个主要数据结构：当前路径度量和幸存路径记录。每收到新的输入，算法更新这些数据结构，保留到每个状态的最佳路径。

归零特性处理是本实现的关键。为确保译码序列正确终止，需要特别处理编码器的归零过程。这通常通过在输入序列末尾添加特定数量的零比特，强制编码器回到全零状态。

算法输出阶段，从最终的全零状态回溯幸存路径，得到最可能的原始信息序列。这一过程利用了MATLAB的高效矩阵运算能力，特别是对状态转移和度量更新的向量化处理。

整个实现需要考虑编码多项式、约束长度和生成矩阵等参数的正确设置。在实际应用中，还可能加入量化处理以适应硬件实现需求。算法的计算复杂度随约束长度指数增长，但对(2,1,2)这样简单的结构，MATLAB可以高效处理。