通信原理课程设计-- 卷积码的仿真

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1、 信息与电气工程学院 课程设计报告课程设计报告 课课 程：程： 通信原理通信原理 题题 目：目： 卷积码的仿真卷积码的仿真 专专 业：业： 通通信工程信工程 任务书任务书 题题 目目 卷积码的仿真 时时 间间 安安 排排 2014-2015 第二学期 第 18 周 目目 的：的： 1) 巩固所学的专业技术知识，理解卷积码编译码的原理、方法、性能。 2) 熟悉 SystemView 仿真环境，并能在其环境下了解通信系统的一般设计 方法，具备初步的独立设计能力； 3) 学习使用通信系统仿真软件 SystemView， 了解 SystemView 的基本功能， 并设计出卷积码编译码的仿真电路框图；

2、4) 提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。 要要 求：求： 1) 根据所选的题目建立相应的数学模型； 2) 在 System View 仿真环境下，在信号源图符库、算子图符库、函数图符 库、信号接收器图符库等中选取满足需要的功能模块，将其图符拖到设 计窗口，按设计的系统框图组建系统； 3) 设置调整各功能模块参数，实现系统模拟； 4) 设置观察窗口，分析模拟数据和波形。 总体方案实现：总体方案实现： 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。卷积码是在一个滑动的数据比特序列上进行模 2 和 操作，从而生成一个比特码流。卷

3、积码是由连续输入的信息序列得到连续输出的 已编码序列。 指导教师评语：指导教师评语： 评分等级： 【评分等级： 【 】 指导教师签名：指导教师签名： 目目 录录 第一章第一章 前言前言 1 1.1 设计目的 . 1 1.2 设计要求 . 1 第二章第二章 系统原理系统原理. 2 2.1 卷积码的结构 . 2 2.2 卷积码的图解表示 . 3 2.3 卷积码的解析表示 . 5 2.4 卷积码的译码 . 6 第三章第三章 仿真实现仿真实现. 8 3.1 卷积码系统模型 . 8 3.2 系统的参数设置 . 9 3.3 系统仿真 . 15 3.4 系统抗噪声性能分析 . 17 第四章第四章 总结总结

4、19 1 第一章第一章 前言前言 1.1 设计设计目的目的 1) 巩固所学的专业技术知识，理解卷积码编译码的原理、方法、性能。 2) 熟悉 SystemView 仿真环境，并能在其环境下了解通信系统的一般设计 方法，具备初步的独立设计能力； 3) 学习使用通信系统仿真软件 SystemView， 了解 SystemView 的基本功能， 并设计出卷积码编译码的仿真电路框图； 4) 提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。 1.2 设计要求设计要求 1) 根据所选的题目建立相应的数学模型； 2) 在 System View 仿真环境下，在信号源图符库、算子图符库、函数图符 库、信号接收

5、器图符库等中选取满足需要的功能模块，将其图符拖到设 计窗口，按设计的系统框图组建系统； 3) 设置调整各功能模块参数，实现系统模拟； 4) 设置观察窗口，分析模拟数据和波形。 2 第二章第二章 系统系统原理原理 2.1卷积码的结构卷积码的结构 卷积码编码器的一般结构形式如图 2-1 所示， 它主要由移位寄存器和加法器 组成。输入移位寄存器包括 N 段，每段有 k 个，共Nk 个寄存器，负责存储每段 的 k 个信息码元；各信息码元通过 n个模 2 加法器相加，产生每个输出码组的 n 个码元，并寄存在一个 n级的移位寄存器中移位输出。整个编码过程可以看成是 输入信息序列与由移位寄存器和模 2 加法

6、器之间连接所决定的另一个序列的卷 积，卷积码即由此得名。通常把 N 称为卷积码的约束长度，通常把卷积码记为： （n，k，N） ；其中，n 为码长，k 为码组中信息码元的个数，它的编码效率为 R=k/n。 输入 输出 12N 1n 1k 图 2-1 卷积码编码器的一般形式 下面以一种（2，1，3）卷积码为例加以说明。图 2-2 所示为这种卷积编码 器的结构，其中没有画出图 2-2 中延时为零的第一级移位寄存器，并用转换开关 代替了输出移位寄存器。 m2 输入 输出 m1 b1b1b2b3 c1 c2 图 2-2 （2，1，3）卷积码编码器 它的编码方法是：输入序列依次送入一个两级移位寄存器，编码器每输入一 3 位信息 b，输出端的开关就在 C1，C2之间来回切换一次，输出 C1和 C2。 在图 2-2 中， m1与 m2为移位寄存器， 它们的起始状态均为零。 C1、 C2与 b1、 b2和 b3之间的关系如下： 1123 cbbb 213 cbb 假如输入的信息为 D = 11010，为了使