卷积编码的Verilog设计与仿真实现：提升无线通信系统可靠性

本文主要探讨了扩频系统中卷积编码的Verilog设计与仿真，由作者王莹在北京市邮电大学电信工程学院数字通信与宽带信息网络实验室完成。卷积编码因其在数字通信系统中表现出的优良性能，被广泛应用于提高传输质量和可靠性。为了应对实际信道中可能出现的噪声和干扰，信道编码技术如前向纠错(FEC)被引入，其中前向纠错因其无需反馈信道且具有纠错能力而被广泛应用。 文章首先介绍了信道编码的基本原理，指出信道编码旨在通过纠正或检测错误来增强信号传输的稳定性。信道编码根据信道特性、码字类型和校验元与信息元的关系可分为纠独立随机差错码、纠突发差错码和纠混合差错码，以及线性码和非线性码。考虑到无线环境中的混合差错模式，以及为了简化系统设计，通常会选择线性码，其中信息元之间存在线性关系。 文章的核心部分着重于卷积编码，因为它在高速率传输中展现出优越性。卷积码通过逐个添加校验位来构造码字，这种结构使得它能够抵抗突发错误，适应无线环境中的复杂干扰。利用硬件描述语言Verilog HDL，作者实现了卷积编码的仿真模型，该模型能够在Quartus II等工具上运行，以便于验证编码算法的有效性和性能。 通过Verilog设计的卷积编码仿真，研究者可以模拟信道条件下的编码和解码过程，评估编码器和解码器的性能指标，如误码率、吞吐量和实现效率。这对于优化扩频系统的整体设计和实现具有重要意义，有助于提升通信系统的可靠性和效率。 这篇论文深入研究了卷积编码在扩频系统中的具体应用，展示了如何通过Verilog实现并仿真这一关键通信技术，为无线通信系统的优化设计提供了理论支持和技术手段。