写出针对上述编码器的解码器函数呗

时间: 2024-01-03 11:04:35 浏览: 32
以下是MATLAB实现Turbo码译码的函数: ```matlab function [decoded_bits] = turbo_decode(received_bits, N, K, R, interlvr_depth, max_iter) % received_bits: 接收到的码字 % N: 编码器长度 % K: 信息比特数 % R: 编码速率 % interlvr_depth: 交织器的深度 % max_iter: 最大迭代次数 % 定义状态转移矩阵和 puncturing 矩阵 P = [0 2 1; 2 1 0; 1 0 2]; Punct = [1 1 0; 1 0 1; 0 1 1]; % 初始化译码器 dec_state1 = zeros(1, 8); dec_state2 = zeros(1, 8); LLR1 = zeros(1, N/2); LLR2 = zeros(1, N/2); soft_out1 = zeros(1, N/2); soft_out2 = zeros(1, N/2); % 初始化交织器 interlvr = randperm(N); % 内部迭代次数 inner_iter = 5; % 外部迭代 for iter = 1:max_iter % 交织 deinterlvr = zeros(1, N); deinterlvr(interlvr) = 1:N; received_bits_int = received_bits(deinterlvr); % 硬判决 LLR = 2*received_bits_int-1; % Turbo码译码器1 [LLR1, dec_state1, soft_out1] = turbo_decode_iteration(LLR, LLR1, dec_state1, soft_out1, P, Punct, inner_iter); % 反交织 soft_out1_int = soft_out1(interlvr); % Turbo码译码器2 [LLR2, dec_state2, soft_out2] = turbo_decode_iteration(soft_out1_int, LLR2, dec_state2, soft_out2, P, Punct, inner_iter); % 反交织 soft_out2_int = soft_out2(interlvr); % puncturing decoded_bits = zeros(1, K); for i = 1:K % 反交织 interlvr_idx = mod(i-1, interlvr_depth)+1; interlvr_pos = interlvr(interlvr_idx); % 恢复信息比特 if (mod(i-1, 3) ~= 0 || R == 1/2) decoded_bits(i) = soft_out1_int(interlvr_pos) < 0; else decoded_bits(i) = Punct(2-soft_out1_int(interlvr_pos)+1, 2-soft_out2_int(interlvr_pos)+1); end end % 检查译码是否正确 if isequal(decoded_bits, (0:K-1 < K/2)) break; end end % 输出译码结果 decoded_bits = decoded_bits(:).'; end function [LLR, next_state, soft_out] = turbo_decode_iteration(LLR_in, cur_state, cur_soft_out, P, Punct, max_iter) % LLR_in: 输入 LLR % cur_state: 当前状态 % cur_soft_out: 当前软输出 % P: 状态转移矩阵 % Punct: puncturing 矩阵 % max_iter: 最大迭代次数 % 初始化 LLR 和软输出 LLR = LLR_in; soft_out = cur_soft_out; % 迭代 for iter = 1:max_iter % 更新左码器 [LLR1, soft_out1] = conv_decode_iter(LLR, cur_state, P, Punct); % 更新右码器 [LLR2, soft_out2] = conv_decode_iter(flip(LLR), flip(cur_state), P, Punct); LLR2 = flip(LLR2); soft_out2 = flip(soft_out2); % 计算软合并值 soft_in = soft_out1 - soft_out2; % 更新软输出 soft_out = soft_out1 + soft_out2; % 更新 LLR LLR = 2*atanh(tanh(0.5*soft_in).*tanh(0.5*LLR1)).*(LLR1 ~= Inf); % 更新状态 next_state = zeros(1, length(cur_state)*2); for i = 1:length(cur_state) next_state(2*i-1:2*i+2) = bitxor(cur_state(i), [0 4 2 6]); end cur_state = next_state; end end function [LLR, soft_out] = conv_decode_iter(LLR_in, cur_state, P, Punct) % LLR_in: 输入 LLR % cur_state: 当前状态 % P: 状态转移矩阵 % Punct: puncturing 矩阵 % 计算 LLR LLR = zeros(1, length(LLR_in)/2); for i = 1:length(LLR) output_bit1 = mod(sum(dec2bin(cur_state(2*i-1),3)-'0'.*P(1,:)),2); output_bit2 = mod(sum(dec2bin(cur_state(2*i),3)-'0'.*P(2,:)),2); output_bit3 = mod(sum(dec2bin(cur_state(2*i+1),3)-'0'.*P(3,:)),2); output_bit = Punct(output_bit1+1, output_bit2+1)*2-1; output_bit = output_bit*Punct(output_bit2+1, output_bit3+1)*2-1; soft_out = LLR_in(2*i-1) + LLR_in(2*i); LLR(i) = output_bit*soft_out; end end ``` 该函数实现了Turbo码译码器,其中`received_bits`为接收到的码字,`N`为编码器长度,`K`为信息比特数,`R`为编码速率,`interlvr_depth`为交织器的深度,`max_iter`为最大迭代次数。 函数首先定义状态转移矩阵和 puncturing 矩阵,并初始化译码器和交织器。然后进行外部迭代,每次迭代先进行交织和硬判决,然后将结果输入到Turbo码译码器1中,再将其输出经过反交织后输入到Turbo码译码器2中,最后进行 puncturing 恢复信息比特,并检查译码是否正确。 在 Turbo 码译码器中,使用状态转移矩阵和 puncturing 矩阵计算输出比特和 LLR,然后进行软合并。在内部迭代中,先更新左码器和右码器,然后计算软合并值并更新 LLR 和状态。注意:该函数仅实现了 Turbo 码译码器,需要与编码器配合使用。

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