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基于FPGA的卷积码Viterbi译码器性能研究

时间:2015-10-18  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

按照上述Viterbi译码步骤,采用Matlab仿真,在AWGN信道下,当D取m的2~9倍时,即D=N*m,N=2,3,…,9,得(2,1,2)卷积码的传输性能如图4所示。

当编码存储度增加时,卷积码译码性能也有所提高。依照上述编译码过程,得出(2,1,3)卷积码的传输性能如图5所示。


对比仿真结果图4与图5,可得出如下结论:
(1)适当增加幸存路径的长度可以提高译码器的纠错能力。图4中N值由2递增到9的过程中,其误比特率逐渐降低。

(2)幸存路径的长度在增加到一定值时,译码器纠错能力趋于稳定。当N值增加到6以上,误比特率降低幅度大为减小,曲线有合二为一的趋势。因此,可以认为幸存路径长度D取编码存储度的6倍以上就可以取得比较好的译码性能。

(3) 增加寄存器数目(即编码存储度m)可以适当提高译码性能。图3(a)与图3(b)中寄存器数目分别为2和3,对比两图可知,在N值和信噪比取值相同的情况 下,后者的误比特率较低。需要说明的一点是,编码存储度m取值不宜过大,在Viterbi译码过程中,他将分别对应2m个状态、路径量度和2m条幸荐路 径,译码器存储单元与计算量将随m成指数地增加。Odenwalder给出的常用卷积码的短编码存储度为2~7。

4 结语

本文探讨了广泛用于远距离实时通信的卷积码Viterbi译码器的实现及其传输性能。采用硬件描述语言VHDL和Altera公司高FPGA芯片使方案设 计具有较强的灵活性。本文对译码算法中幸存路径长度和编码存储度参数的取值问题给出了比较合理的结果,在卷积码编译码设计中具有较好的指导性和实用性。

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