线性分组码以及卷积码性能分析

二. 信道编码技术对比

（一）目的: 对线性分组码以及卷积码在不同信道（随机信道及突发信道）中纠错性能进

行比较分析。

（二）基本内容：

1. 利用 Matlab 软件中的 Simulink 仿真器或者 m 函数搭建数字通信系统（含信源、差错

控制编/解码模块、调制/解调模块、随机信道等模块），以下仿真研究均在该系统下进行；

2. 采用不同的数字调制方式，研究无信道编码和有信道编码时系统的误比特率比较；

3. 在相同的信源、调制方式和信道条件下，研究卷积码与线性分组码的纠错性能比较（比

function bitcoded=channelcoding(sym,G,k)

A=vec2mat(sym,k);

U=A*G;

U=mod(U,2);

bitcoded=reshape(U',1,[]);

%Channeldecoding 为信道解码纠错子函数

function bitdecoded=channeldecoding(recode,Etab,Smatrix,H,n,k)

% 前向纠错函数，实现纠错功能

% bidecoded 为纠错后返回的比特流

% recode 为输入的比特流

S=R*H'; %伴随矩阵

S=mod(S,2);

for i=1:row

for j=1:2^(n-k) %查表纠错

if(S(i,:)==Smatrix(j,:))

E(i,:)=Etab(j,:);

RM(i,:)=R(i,:)+E(i,:);

RM(i,:)=mod(RM(i,:),2);

break;

end

% retbit 为交织后返回的比特流向量

% bitstream 为需要交织的比特流向量

% row 和 col 为交织器的行和列，

% 通过改变 col 就可以改变交织深度

retbit=zeros(1,length(bitstream));

bitarr=vec2mat(bitstream,row);

bitarr=bitarr';

for i=1:length(bitstream)/(row*col)

temp=bitarr(:,((i-1)*col+1):i*col);

retbit(1,((i-1)*(row*col)+1):(i*(row*col)))=reshape(temp',1,[]);

% row 和 col 为交织器的行和列，通过改变 col 就可以改变交织器的长度

retbits=zeros(1,length(bitstream));

bitarr=vec2mat(bitstream,col);

for i=1:length(bitstream)/(row*col)

temp=bitarr((i-1)*row+1:i*row,:);

retbits(1,(i-1)*row*col+1:i*row*col)=reshape(temp,1,[]);

end

%addfade 为向信道加入衰落参数的子函数

function code=addfade(modcode,Tf,isperiod,isfade)

% 功能：向传输序列 modcode 叠加衰落性信道的衰落参数 k(t)

% code 为加入衰减参数之后返回的序列。

if(isperiod==1) %周期性衰落

for k=1:length(modcode)/(100*Tf)

a=(k-1)*100*Tf+31;

b=(k-1)*100*Tf+30+10*Tf;

modcode(1,a:b)=0.1*modcode(1,a:b);

a=31;

b=30+10*Tf;

modcode(1,a:b)=0.1*modcode(1,a:b);

end

code=modcode;

%else

% code=modcode;

%end

%awgn 为库函数，向信源加高斯白噪声

M=2; %进制

b=log2(M); %每符号比特数

n=128*10000; %符号数

G=[1 1 1 1 0 0 0;1 0 1 0 1 0 0;0 1 1 0 0 1 0;1 1 0 0 0 0 1]; %生成矩

阵

H=[1 0 0 1 1 0 1;0 1 0 1 0 1 1;0 0 1 1 1 1 0]; %监督矩阵

Etab= [0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 1; %错误图样

0 0 0 0 0 1 0;0 0 0 0 1 0 0;

0 0 0 1 0 0 0;0 0 1 0 0 0 0;

0 1 0 0 0 0 0;1 0 0 0 0 0 0];

ser=zeros(1,L);

ser2=zeros(1,L);

for k=1:L %传输序列 modbit 加入 AWGN 噪声，噪声为 0 到 15dB

y=awgn(modbit,10*log10(b)+snr(k),'measured');

zsym=dpskdemod(y,M); %DPSK 解调

recode=reshape(zbit',1,[]);%1*n

Rstream=recode;

err=(Rstream~=bitcoded);

errnum=sum(err);

ser(k)=errnum/length(bitcoded);

err=(bitdecoded~=bitcoded);

errbits=sum(err);

ser2(k)=errbits/(length(bitcoded));

end

xlabel('Eb/No(dB)'); ylabel('SER');

0 2 4 6 8 10 12

10

-7

10

-6

10

-5

10

-1

10

0

Eb/No(dB)

SER

%信道编码对通信系统性能的影响，有无信道编码的影响

H=[1 0 0 1 1 0 1;0 1 0 1 0 1 1;0 0 1 1 1 1 0]; %监督矩阵

0 0 0 0 0 1 0;0 0 0 0 1 0 0;

0 0 0 1 0 0 0;0 0 1 0 0 0 0;

0 1 0 0 0 0 0;1 0 0 0 0 0 0];

Smatrix=Etab*H'; %校正子

bitcoded=channelcoding(sym,G,4); %信道编码，（7,4）码 ，接受码组 B

modbit1=pskmod(bitcoded,M); %对线性码采用 PSK 调制方式

modbit3=dpskmod(bitcoded,M); %改变调制方式为 DPSK 调制方式

snr=0:0.2:15;

L=length(snr);

ser1=zeros(1,L);

ser3=zeros(1,L);

ser21=zeros(1,L);