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毕业设计-基于LabVIEW的编码的设计与仿真—卷积码，共45页，15689字，附开题报告等
主要内容
(一)对卷积码进行原理分析
卷积码是一种向前纠错控制编码。（前向纠错控制方式(FEC)：发送端发出
可以纠正错误码元的编码序列，接收端的译码器能够自动纠正传输中的误码。
）它将连续的信息比特序列映射为连续的编码器输出符号。这种映射是高度结
构化的，使得卷积码的译码方法与分组码译码所采用的方法完全不同。分组码
的实现是将编码信息分组单独进行编码，因此无论是在编码还是译码的过程中
不同码组之间的码元无关。卷积码和分组码的根本区别在于，它不是把信息序
列分组后再进行单独编码，而是由连续输入的信息序列得到连续输出的已编码
序列。即进行分组编码时，其本组中的n-k个校验元仅与本组的k个信息元有关
，而与其它各组信息无关；但在卷积码中，其编码器将k个信息码元编为n个码
元时，这n个码元不仅与当前段的k个信息有关，而且与前面的（N－1）段信息
有关（N为编码的约束长度）。
卷积码也是分组的, 但它的监督元不仅与本组的信息元有关, 而且还与前若
干组的信息元有关。卷积码根据需要, 有不同的结构及相应的纠错能力,但都有
类似的编码规律。值得指出的是一种(2,1,N)卷积码, 其码率为1 /2, 它的监督位只
有1位, 编码效率较高, 也比较简单。如使用较长的约束长度, 则既可以纠正突发
差错, 也可以纠正随机差错。
卷积码通常用( 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N×n个。卷积码的纠错性能随N的增加而增大，而差错率随N的
增加而指数下降。R=k／n．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。典型的卷积码一般选n,k较小，但N值可取较大(>10)，以获得简
......

中文摘要
近年来，随着现代通信的发展，高速信息传输和高可靠性传输成为信息传输的两个主要方面，其中可靠性尤其重要。因为信道状况的恶劣，信号不可避免会受到干扰而出错。为实现可靠性通信，主要有两种途径：一种是增加发送信号的功率，提高接收端的信号噪声比；另一种是采用编码的方法对信道差错进行控制。
本设计就是针对差错控制编码中常用的卷积编码进行了原理分析，采用LabVIEW软件对其相应的模块设计与仿真，并最终设计与仿真实现卷积编码、维特比（Viterbi）译码、模拟信道过程。最后通过LabVIEW前面板搭建的人机交互界面，实现了利用控件选项板提供的各种控件来编辑便于操作的人机界面。
关键词：卷积编码；模拟信道；维特比译码；LabVIEW；设计与仿真；人机交互

目录
第一章 引言 1
1.1 选题背景和研究意义 1
1.2 信道编码的发展史 1
1.3 研究内容 2
第二章 信道编码 3
2.1 信道编码的意义 3
2.2 信道编码基本原理 3
2.3 差错控制编码的分类 3
第三章 卷积码的基本理论 5
3.1 卷积码的概念 5
3.2 卷积编译码的优越性 5
3.3 卷积码的编码原理 6
3.3.1 卷积码编码器一般原理 6
3.3.2 （3,1,3）卷积码举例详析 6
3.3.3 卷积码的代数表示 7
3.4 卷积码的解码原理 10
3.4.1 卷积码解码方法介绍 10
3.4.2 维特比译码 11
3.5 维特比译码实例详细分析 12
3.5.1 几何表述 12
3.5.2 维特比解码算法 14
第四章 基于LabVIEW的卷积码编译码仿真 17
4.1 LabVIEW简介 17
4.2 卷积码编码器的仿真 19
4.2.1 卷积码编码器总体设计 19
4.2.2 卷积码编码器三个子模块 20
4.3 卷积码译码器的仿真 21
4.3.1 Viterbi译码器设计思路 21
4.3.2 Viterbi译码器的总体设计 22
4.3.3 Viterbi译码器的详细设计 24
4.3.4 Viterbi译码器设计中的其他子模块 29
4.4 信道仿真器的设计 31
4.4.1 简介 31
4.4.2 设计思路及仿真 32
第五章 卷积码编译码系统的综合设计与仿真 34
5.1 综合设计思路 34
5.2 综合设计仿真 34
第六章 界面设计 36
第七章 结论 38
致谢 39
参考文献 40

研究内容
论文框架：第一部分介绍了卷积码的研究背景；第二部分介绍信道编码相关基本理论；第三部分详细分析卷积码编译码原理；第四部分通过LabVIEW实现了卷积码编译码和模拟信道的仿真；第五部分演示了卷积码编译码系统综合仿真，模拟实现了数字通讯过程；最后介绍了卷积码编译码系统的界面设计及结论。
图1 整体设计结构模块框图
仿真设计概述：基于LabVIEW的卷积码编译码综合设计和仿真由3个子系统组成（如上图1所示）：信道编码即对随机二进制信号进行卷积编码，输出基带调制信号；信道模块是一个模拟信道，人为地操控已编码序列出错的具体位置；最后经过维特比译码能够纠错译出原始信息序列显示给受信者。