设计MATLAB程序,完成(2,1,5)卷积码编码器,对于以下输入码元: 1010 1101,计算编码输出,生成多项式为(31, 33)
时间: 2024-10-10 15:16:29 浏览: 47
在MATLAB中设计一个(2,1,5)卷积码编码器,我们可以按照以下步骤操作:
1. 首先,我们需要确定生成多项式和倒序生成多项式。给定的生成多项式为`(31, 33)`,这意味着我们有一个循环前缀(CP)长度为5的卷积码,即总的码字长度为2+1=3位的信息码加上5位的循环前缀。生成多项式通常是`g(x) = x^2 + 1`,因为31和33是它的系数,但这需要确认是否正确。倒序生成多项式是`g_inv(x) = x^5 + 1`,它是`g(x)`的逆模`x^6 - 1`。
2. 定义一个函数来生成循环前缀(CP):
```matlab
function cp = get_cycle_prefix(n)
cp = ones(1, n); % 初始化全1序列
end
```
3. 函数定义编码过程:
```matlab
function encoded = convolutional_encode(info_bits, g_poly, g_inv_poly, cp_length)
% info_bits: 输入的信息比特序列
% g_poly: 生成多项式的系数
% g_inv_poly: 倒序生成多项式的系数
% cp_length: 循环前缀长度
% 确保输入的生成多项式是正确的
if ~isequal(g_poly, [1, 1]) && sum(g_poly) == 31
error('Invalid generation polynomial');
end
% 将输入转换为二进制数
info_bits_binary = dec2bin(info_bits);
% 添加循环前缀
info_with_cp = [info_bits_binary; cp(get_cycle_prefix(cp_length))];
% 序列左移(位移操作)
shifted_seq = circshift(info_with_cp, 1);
% 用生成多项式进行除法运算得到编码序列
encoded = bitxor(shifted_seq, g_poly);
% 取反后添加循环前缀
encoded = bitxor(encoded, ones(size(encoded)));
encoded = [encoded; cp(get_cycle_prefix(cp_length))];
end
```
4. 使用上述函数编码给定的输入:
```matlab
input_bits = [1010; 1101]; % 输入的两位信息码元
encoded_output = convolutional_encode(input_bits, [1, 1], [1, 0, 0, 0, 1], 5); % 5位CP
```
5. 输出编码结果:
注意:由于实际的生成多项式(31, 33)看起来并不常见,可能是有误或者是特定场景下的特殊描述。通常(2,1,5)卷积码的生成多项式是`(1,1)`,代表最简单的二进制同步曼彻斯特编码,也就是交替反转。如果确实是31和33,请提供更多信息以便准确编码。如果你想要的是更常规的(2,1,5)卷积码,那么上述解释会有所不同。
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