卷积码的维特比译码ppt.ppt

卷积码是把信源输出的信息序列,以k个码元划分为一段,通过编码器输出长为n(≥k)的一段码段。但是该码段的n-k个校验元不仅与本组的信息元有关,而且也与其前m段的信息元有关,称m为编码存贮,卷积码用(n,k,m)表示。卷积码的概念卷积编码器(状态空间)…………12k12n输出输入卷积编码器卷积码的表示方法表示方法图解表示法解析表示法矩阵表示法码树图表示法多项式表示法网格图表示法状态图表示法矩阵表示当m=2,A0=(11)T,A1=(01)T,A2=(11)T时,如前3个输入为110,则前6个输出为111010多项式表示法如果把输入信息序列M和输出信息序列C都写成迟延操作数D的函数形式:因此,卷积码编码过程的多项式表示形式为M(D)中每一项的系数是一个k重向量,而C(D)中每一项的系数是一个n重向量(子码),若把式C(D)中所有系数(子码)的第j(j=1,2,…,n0)个分量写成多项式C(j)(D),则(2,1,2)码状态图111001001010000101111100S3S0S1S2图例输入比特0输入比特1状态图表示法以两个D触发器的组合值为状态,如D1D2,描述从当前状态在不同的输入时的输出及将到达的状态,每个分支上的标注为y1y2,表示当前的输出。树形图表示码树由分支和节点组成,各连续的分支称为路径,他们对应了不同的码序列。以m=2,A0=(11)T,A1=(01)T,A2=(11)T为例,如前3个输入为110,则前6个输出为111010网格图表示法状态流图展示了状态转移的去向,但不能记录状态转移的轨迹,网格图可与以弥补这一缺点,使编码的全过程跃然纸上。网格图以状态为纵轴,将状态转移按时间顺序展开,用于描述从第k时刻的编码器状态到第k+1时刻的编码状态的转移情况,以及在转移过程中的输出情况。状态与状态转移的定义画法与流图法一样(图见下页)。状态000**********深度670000000000000000000011111111111111111111101010101010101001010101图例输入比特0输入比特1010101(2,1,2)截断篱状图Dii-1Di-2D编码输出(2,1,2)码编码电路码编码电路解析信息元输入M对信息序列M进行编码之前,先将它每k个码元分成一组,在每单元时刻内,k个码元串行输入到编码器。信息序列M=[m0(1)m1(1)…],其中ml(1)表示在第l个时刻的第k=1个信息元。编码器由m+1个移位寄存器组构成,每个移位寄存器组内有k级寄存器。Di存储当前输入的码组,Di-1,…Di-m存储前m个码组,这正体现了卷积码“每个码中的码元不仅与此时刻的信息元有关,而且还与前m个时刻的信息元有关”的特性。模2加法器是将与其相关的信息元进行模2加,加法法则为:+01001110用g(i,j)表示常数乘法器,共有(m+1)*n个,(i=1,2,…,k;j=1,2,…,n)。g(i,j)=1时常数乘法器为一条直通的连接线;g(i,j)=0时没有连接线。开关K在每一节拍中移动n次,每一次输入k个信息元而输出年n个码元。输出码子C是:Ci=Mi*Gi维特比译码的描述从第1时刻的全零状态开始(零状态初始度量为0,其它状态初始度量为负无穷)在任一时刻t,对每一个状态只记录到达路径中度量最大的一个(残留路径)及其度量(状态度量)在向t+1时刻前进过程中,对t时刻的每个状态作延伸,即在状态度量基础上加上分支度量,得到M*2k条路径对所得到的t+1时刻到达每一个状态的2k条路径进行比较,找到一个度量最大的作为残留路径直到码的终点,如果确定终点是一个确定状态,则最终保留的路径就是译码结果