实验二卷积码编码及译码实验一、实验目的通过本实验掌握卷积编码的特性、产生原理及方法,卷积码的译码方法,尤其是维特比译码的原理、过程、特性及其实现方法
二、实验内容1、观察 NRZ 基带信号及其卷积编码信号
2、观察帧同步信号的生成及巴克码的特性
3、观察卷积编码信号打孔及码速率匹配方法
4、观察接收端帧同步过程及帧同步信号
5、观察译码结果并深入理解维特比译码的过程
6、观察随机差错及突发差错对卷积译码的影响
三、基本原理1、卷积码编码卷积码是一种纠错编码,它将输入的k 个信息比特编成n 个比特输出, 特别适合以串行形式进行传输,时延小
卷积码编码器的形式如图17-1 所示,它包括:一个由N 段组成的输入移位寄存器,每段有k 段,共 Nk 个寄存器;一组n 个模 2 和相加器;一个由n 级组成的输出移位寄存器,对应于每段k 个比特的输入序列,输出 n 个比特
12⋯k12⋯k⋯12⋯k12⋯n卷积码输出序列信息比特一次移入 k个Nk级移位寄存器⋯图 17-1 卷积编码器的一般形式由图 17-1 可以看到, n 个输出比特不仅与当前的k 个输入信息有关,还与前( N-1)k 个信息有关
通常将N 称为约束长度(有的书中也把约束长度定为nN 或 N-1)
常把卷积码记为:(n、k、N),当 k=1 时, N-1 就是寄存器的个数
编码效率定义为:/cRk n(17-1) 卷积码的表示方法有图解表示法和解析表示法两种:解析法, 它可以用数学公式直接表达,包括离散卷积法、生成矩阵法、码生成多项式法;图解表示法,包括树状图、网络图和状态图(最的图形表达形式)三种
一般情况下,解析表示法比较适合于描述编码过程,而图形法比较适合于描述译码
(1)图解表示法(2)解析法下面以 (2,1,3)卷积编码器为例详细讲述卷积码的产生原理和表示方法
(2,1,3)卷积码的约束长度为3,编码速率为1/