1、 移动通信课程设计报告移动通信课程设计报告 课程设计题目:课程设计题目:卷积码差错控制系统的仿真卷积码差错控制系统的仿真 系系 : 三三 系系 学生姓名:学生姓名: 班班 级:级: 通信工程(通信工程(1)班)班 学学 号:号: 成成 绩:绩: 指导教师:指导教师: 开课时间:开课时间: 20122013 学年学年 2 学期学期 目目 录录 第一章 引言 - 1 - 1.1 题 目 . - 1 - 1.2 课 程 设 计 目 的 - 1 - 1.3 课 程 设 计 的 主 要 内 容 和 要 求 . - 1 - 第二章 原理 - 2 - 2.1 卷 积 码 - 2 - 2.2 卷 积 码 的
2、算 法 - 2 - 2.4 维特比译码原理 : . - 4 - 第三章 仿真过程 - 7 - 3.1 仿 真 模 拟 框 图 . - 7 - 3.2 各 部 件 的 配 置 . - 8 - 结 论 . - 12 - 心得体会 - 13 - 参考文献 - 14 - 附 录 . - 15 - - 1 - 第一章第一章 引言引言 1.1 1.1 题 目题 目 卷积码差错控制系统的仿真 1.21.2 课 程设 计 目 的课 程设 计 目 的 移动通信也是一门实践性非常强的课程, 实验教学在整个课程的教学 中占据了非常重要的地位。 在学生学习了现代通信原理、 数字信号处理 (DSP 技术)等课程后,学生
3、已经具有了一定的理论基础和实验技能,在此基础 上本实验课程开设的主要作用和目的在于: 1帮助学生更好地理解移动通信系统,掌握各种移动通信系统的模型 2.帮助学生熟悉常用的通信系统仿真平台,学习仿真模型的设计,掌握通 信系统的仿真方法,学会利用仿真软件对系统性能进行评价; 1.31.3 课 程设 计 的 主要 内 容 和要 求课 程设 计 的 主要 内 容 和要 求 (1)课程设计的主要内容: 1、系统包括信源部分、信道部分和信宿部分。 2、信源部分的数据源是随机的二进制序列, 随机的二进制序列要经过卷积 编码,经过编码的数据要进行调制。(子系统实现) 3、信道部分对调制后的信号进行加噪。 4、
4、信宿部分完成信号的解调和译码(维特比译码) 。(子系统实现) 5、对不同编码方式、不同信噪比下维特比译码的误比特率并画出图形。 (2)课程设计的主要要求: 1、要有详细的设计过程。即整个系统的仿真设计的选择,功能模块的设计 过程和参数的选择,程序的调试过程等。 2、整个系统模型的仿真、调试结果。 - 2 - 第二章第二章 原理原理 2.12.1 卷 积码卷 积码 卷积码是1955年由爱里斯(Elias)提出的一种性能优越的信道编码。他通常 用( n,K,N)表示,他是把K个信息比特编成n个信息比特,但K和n通常很小,特 别适宜于以串行方式传输信息,延时小。N为编码约束长度,说明编码过程中互 相
5、约束的码段个数。卷积码编码后的n个码元不仅与当前组的k个信息比特有关, 而且与前N一1个输入组的信息比特有关。编码过程中相互关联的码元有Nn个。 R=kn是卷积码的码率,码率和约束长度是衡量卷积码的两个重要参数。卷积 码广泛应用在无线通信标准中,如GSM,CDMA2000,IS一95中。 2.22.2 卷 积码 的 算 法卷 积码 的 算 法 卷积码将 k 个信息比特编成 n 个比特,但 k 和 n 通常很小,特别适合以 串行形式进行传输,时延小。与分组码不同,卷积码编码后的 n 个码元不仅 与当前段的 k 个信息有关,还与前面的 N-1 段信息有关,编码过程中互相关 联的码元个数为 nN。卷
6、积码的纠错性能随 N 的增加而增大,而差错率随 N 的增加而指数下降。在编码器复杂性相同的情况下,卷积码的性能优于分组 码。 图 2-1 卷积码的编码器 - 3 - 2.32.3 特比译码过程特比译码过程 比译码是根据接收序列在码的格图上找出一条与接收序列距离(或其 他量度)为最小的一种算法。它和运筹学中求最短路径的算法相类似。若 接收序列为 R=(10100101100111),译码器从某个状态,例如从状态出发, 每次向右延伸一个分支(对于 lL,从每个节点出发都有 2=2 种可能的延 伸,其中 L 是信息序列段数,对 lL, 只有一种可能,并与接收数字相应分 支进行比较,计算它们之间的距离,然后将计算所得距离加到被延伸路径的 累积距离值中。对到达每个状态的各条路径(有 2=2 条)的距离累积值进 行比较,保留距离值最小的一条路径,称为幸存路径(当有两条以上取最 小值时,可任取其中之一),译码过程如图。图中标出到达各级节