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1、%survivor state是一个矩阵，它显T 了通过网格的最优路径，这个矩阵通过一个单独的函数 metric(x,y)给出。%其中 G 是一个矩阵，它的任一行决定了从移位寄存器到模2 加法器的连接方式. 为生成矩阵%这里，我们做了一个简单的(2,1,7)卷积码编码器。k=1;G=1 0 1 1 0 1 1;1 1 1 1 0 0 1;%G1=133,G2=171%以下 3 种输入序列，可任选一种%input=0 0 0 0 0 0 0;%全 0 输入%input=1 1 1 1 1 1 1;%全 1 输入input=round(rand(1,7)*1);%随机系列输入，也可用 randin
2、t(1,7,0 1)figure;plot(input,*r) %figure1：画图：目标input，红色（ red ，r ） ，形状为 *s=input;g1=G(1,:);g2=G(2,:);c1=conv(s,g1);% 作卷积%disp(c1);c2=conv(s,g2);%disp(c2);n=length(c1);%7位输入时n=13c=zeros(1,2*n);%生成全 0 矩阵， 1*26%disp(c);for i=1:n c(2*i-1)=c1(i);c(2*i)=c2(i);%两个模 2 加法器分别输出卷积结果序列后，由旋转开关读取的结果（此时仅为卷积结果，非2 进制
3、0/1 ）endfor i=1:2*nif(mod(c(i),2)=0)% mod(c(i),2)=0意思： c(i)除以 2，余数为0 c(i)=0;else c(i)=1;endendoutput=c;channel_output=output;% 输出矩阵%disp(channel_output);figure;plot(output,*b) % 画图：目标：卷积码编码输出，蓝色（blue，b）*%以上为编码部分，以下为维特比译码n=size(G,1);%取矩阵 G 的行数，故n=2 。即得到输出端口，即2 个模 2 加法器%检验 G 的维数if rem(size(G,2),k)=0 %
4、当矩阵 G 的列数不为k 的整数倍时，rem 为求余函数 error(Size of G and k do not agree) %报错endif rem(size(channel_output,2),n)=0 %当输出矩阵的列数不是输出端口n 的整数倍时。 （注： size(channel_output,2)=26，2 个模 2 加法器合成的输出）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - error(channle ou
5、tput not of the right size)endL=size(G,2)/k;% 得出移位数，即寄存器个数，此例程为7%由于 L-1个寄存器的状态即可表示出输出状态，所以总的状态数number_of_states可由前 L-1个寄存器的状态组合来确定number_of_states=2(L-1)*k);%此例程中26 ，移位寄存器组的状态数为64 个%产生状态转移矩阵，输出矩阵和输入矩阵forj=0:number_of_states-1 % 表示当前寄存器组的状态。因状态从0 开始，所以循环为从 0 到 number_of_states-1for t=0:2k-1 %k 位输入端的信
6、号组成的状态，总的状态数为2k ，所以循环为从0 到2k-1 next_state,memory_contents=nxt_stat(j,t,L,k);%nxt_stat完成从当前的状态和输入的矢量得出下寄存器组的一个状态 input(j+1,next_state+1)=t;%input数组值是用于记录当前状态到下一个状态所要的输入信号矢量%input数组的维数：一维坐标x=j+1指当前状态的值，二维坐标y=next_state+1指下一个状态的值%由于 Matlab中数组的下标是从1 开始的， 而状态值是从 0 开始的，所以以上坐标值为：状态值+1 branch_output=rem(mem
7、ory_contents*G,2);%branch_output用于记录在状态 j下输入 1 时的输出 nextstate(j+1,t+1)=next_state;%nextstate状态转移矩阵，记录了当前状态j下输入 1 时的下一个状态 output(j+1,t+1)=bin2deci(branch_output);%output记录了当前状态j 下输入 1 时的输出（十进制）endendinput;state_metric=zeros(number_of_states,2);%state_metric数组用于记录译码过程在每个状态时的汉明距离，大小为number_of_states,2%
8、（： ，1）为当前状态位置的汉明距离，为确定值；（： ，2 ）为当前状态加输入得到的下一个状态汉明距离，为临时值depth_of_trellis=length(channel_output)/n;%depth_of_trellis用于记录网格图的深度channel_output_matrix=reshape(channel_output,n,depth_of_trellis);%channel_output_matrix为输出矩阵，每一列为一个输出状态%reshape改变原矩阵形状，将channel_output矩阵变为n 行 depth_of_trellis列矩阵survivor_state
9、=zeros(number_of_states,depth_of_trellis+1);%survivor_state描述译码过程中在网格图中的路径row_survivor col_survivor=size(survivor_state);%开始非尾信道输出的解码%i 为段， j 为何一阶段的状态，t 为输入for i=1:depth_of_trellis-L+1 %i 指示网格图的深度名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - -
10、- - flag=zeros(1,number_of_states);%flag矩阵用于记录网格图中的某一列是否被访问过if istate_metric(j+1,1)+branch_metric)|flag(nextstate(j+1,t+1)+1)=0)state_metric(nextstate(j+1,t+1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+branch_metric; % 下一状态的汉明距离（临时值）=当前状态的汉明距离（确定值）+ 码间距离survivor_state(nextstate(j+1,t+1)+1,i+1)=j;%survivor_state数组的一维
11、坐标为下一个状态值，二维坐标为此状态%在网格图中的列位置，记录的数值为当前状态，这样就可以从网格中某位置的%某个状态得出其对应上一个列位置的状态, 从而能很方便的完成译码过程。 flag(nextstate(j+1,t+1)+1)=1;% 指示该状态已被访问过endendendstate_metric=state_metric(:,2:-1:1);%移动 state_metric，将临时值移为确定值end%开始尾信道输出的解码for i=depth_of_trellis-L+2:depth_of_trellis flag=zeros(1,number_of_states);%状态数从 numb
12、er_of_statesnumber_of_states/2, 21%程序说明同上，只不过输入矢量只为0名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - last_stop=number_of_states/(2(i-depth_of_trellis+L-2)*k);for j=0:last_stop-1 branch_metric=0; binary_output=deci2bin(output(j+1,1),n);for tt
13、=1:nbranch_metric=branch_metric+metric(channel_output_matrix(tt,i),binary_output(tt);endif(state_metric(nextstate(j+1,1)+1,2)state_metric(j+1,1)+branch_metric)|flag(nextstate(j+1,1)+1)=0)state_metric(nextstate(j+1,1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+branch_metric; survivor_state(nextstate(j+1,1)+1,i+1)=j; f
14、lag(nextstate(j+1,1)+1)=1;endendstate_metric=state_metric(:,2:-1:1);end%从最优路径产生解码输出%译码过程可从数组survivor_state的最后一个位置逐级向前译码%由段得到状态序列，再由状序列从input矩阵中得到该段的输出%数组 survivor_state的最后的输出状态肯定为“0”state_sequence=zeros(1,depth_of_trellis+1);size(state_sequence);state_sequence(1,depth_of_trellis)=survivor_state(1,de
15、pth_of_trellis+1);%逐级译码过程for i=1:depth_of_trellisstate_sequence(1,depth_of_trellis-i+1)=survivor_state(state_sequence(1,depth_of_trellis+2-i)+1),depth_of_trellis-i+2);%由后向前endstate_sequence;decoder_output_matrix=zeros(k,depth_of_trellis-L+1);for i=1:depth_of_trellis-L+1dec_output_deci=input(state_se
16、quence(1,i)+1,state_sequence(1,i+1)+1);%根据数组input的定义来得出从当前状态到下一个状态的输入信号矢量 dec_output_bin=deci2bin(dec_output_deci,k);%转换成 2 进制信号 decoder_output_matrix(:,i)=dec_output_bin(k:-1:1);%将每一次译码存入译码输出矩阵decoder_output_matrix相应的位置end名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
17、 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - decoder_output=reshape(decoder_output_matrix,1,k*(depth_of_trellis-L+1);%按照一维序列形式重新组织输出cumulated_metric=state_metric(1,1);%state_metric为网格图最后一个列位置中“0”状态位置的汉明距离，此值就是整个译码过程中的汉明距离%卷积码的维特比译码函数figure;plot(decoder_output,*r) %还原出的输入信号名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -