交织码的MATLAB代码
用matlab模拟FEC和交织两种方式培训资料
用m a t l a b模拟F E C 和交织两种方式用matlab模拟FEC和交织两种方式FEC（前向纠错方式）：交织>>s1=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30 ,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56]; >> x1=(reshape(s1,8,7))';>> x1(2,2)=0;x1(2,3)=0;>> x1(2,4)=0;x1(2,5)=0;>> s2=reshape(x1,1,56);>> x2=reshape(s2,7,8);>> x2(2,2)=10;x2(2,3)=11;>> s3=reshape(x2',1,56);>> a=[s1,s2,s3];>> plot(s1,s2);x1 =1 2 3 4 5 6 7 89 0 0 0 0 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 2425 26 27 28 29 30 31 3233 34 35 36 37 38 39 4041 42 43 44 45 46 47 4849 50 51 52 53 54 55 56L=1000;M=4;%每个符号的比特数N=2^M-1;%编码后码字长度K=N-4;%信息长度MSG=randint(L,1);%随机产生L比特信号TP=gftuple([-1:N-1]',M);%产生加罗华域元素PG=rspoly(N,K);%产生生成式[CODE,ADDED]=rsenco(MSG,TP,K);%编码NOI=rand(length(CODE)/M,1)<03;%加入3%的噪声NOI=(NOI*ones(1,M))';%产生突发错误NOI=NOI(:);CODE_NOI=rem(CODE+NOI,2);%噪声加入信号[DEC,ERR,CCODE,ERR_C]=rsdeco(CODE_NOI,TP,K);%译码MSG=[MSG;zeros(ADDED,1)];%调整长度max(abs(DEC-MSG));%比较X=[1:length(NOI)];Z=[1:M*N:length(NOI)];Y=zeros(1,length(Z));Z=[Z;Z];Y=[Y+min(ERR_C);Y+max(ERR_C)];subplot(211);plot(X,NOI,'yo',X,ERR_C,'rx',Z,Y,'g-');title('Error Detection Record');xlabel('o--placed error;x--detected error;vertical bar: RS-DECO section.'); axis([1,length(NOI),min(ERR_C),max(ERR_C)]);X=[1:length(MSG)];Z=[1:M*K:length(MSG)];Y=zeros(1,length(Z));Z=[Z;Z];Y=[Y;Y+max(MSG)];subplot(212);plot(X,MSG,'yo',X,DEC,'rx',Z,Y,'g-');title('Message and Decoded Signal Comparison');xlabel('o--original message;x--decoded result.');axis([1,length(MSG),min(min(MSG)),max(max(MSG))]);st1 = 27221; st2 = 4831; % States for random number generatorn = 7; k = 4; % Parameters for Hamming codemsg = randint(k*500,1,2,st1); % Data to encodecode = encode(msg,n,k,'hamming/binary'); % Encoded data% Create a burst error that will corrupt two adjacent codewords. errors = zeros(size(code)); errors(n-2:n+3) = [1 1 1 1 1 1];% With Interleaving%------------------inter = randintrlv(code,st2); % Interleave.inter_err = bitxor(inter,errors); % Include burst error.deinter = randdeintrlv(inter_err,st2); % Deinterleave.decoded = decode(deinter,n,k,'hamming/binary'); % Decode.disp('Number of errors and error rate, with interleaving:');[number_with,rate_with] = biterr(msg,decoded) % Error statistics% Without Interleaving%---------------------code_err = bitxor(code,errors); % Include burst error.decoded = decode(code_err,n,k,'hamming/binary'); % Decode.disp('Number of errors and error rate, without interleaving:'); [number_without,rate_without] = biterr(msg,decoded) % Error statistics Number of errors and error rate, with interleaving:number_with =rate_with =Number of errors and error rate, without interleaving:number_without =4rate_without =0.0020>> msg=randint(k*500,1,2,st1);>> code = encode(msg,n,k,'hamming/binary');>> errors = zeros(size(code)); errors(n-2:n+3) = [1 1 1 1 1 1];>> inter = randintrlv(code,st2);>> inter_err = bitxor(inter,errors);>> deinter = randdeintrlv(inter_err,st2);>> decoded = decode(deinter,n,k,'hamming/binary');>> disp('Number of errors and error rate, with interleaving:');Number of errors and error rate, with interleaving:>> code_err = bitxor(code,errors);>> decoded = decode(code_err,n,k,'hamming/binary');>> disp('Number of errors and error rate, without interleaving:');Number of errors and error rate, without interleaving:>> [number_without,rate_without] = biterr(msg,decoded);L=1000;M=4;%每个符号的比特数N=2^M-1;%编码后码字长度K=N-4;%信息长度MSG=randint(L,1);%随机产生L比特信号TP=gftuple([-1:N-1]',M);%产生加罗华域元素PG=rsgenpoly(N,K);%产生生成式[CODE,ADDED]=rsenco(MSG,TP,K);%编码R=[0:0.01:1];%错误率for j=1:length(R) %循环修改错误率NOI=rand(length(CODE)/M,1)<R(j);%加入R%的噪声NOI=(NOI*ones(1,M))';%产生突发错误NOI=NOI(:);CODE_NOI=rem(CODE+NOI,2);%噪声加入信号[DEC,ERR,CCODE,ERR_C]=rsdeco(CODE_NOI,TP,K);%译码MSG=[MSG;zeros(ADDED,1)];%调整长度error=0;%错误码计数初值Q=length(DEC);%码长度for i=1:Q %循环寻找错误码if(MSG(i)~=DEC(i))error=error+1;endendp(j)=error/Q;%误码率。
Quartus实验报告和PN9,交织器
课程名称通信系统集成电路设计实验名称Quartus II实验二专业班级姓名学号日期 ______ 2012.12.16__________实验二：PN9序列，交织器1.实验目的a)了解伪随机序列的应用和产生原理、方法；b)掌握在FPGA上利用线性反馈移位寄存器实现伪随机码发生器的方法。
c)通过波形仿真验证此实现方法的正确性和伪随机序列的周期性。
2.实验环境a)Quartus II 9.1 (32-Bit)b)ModelSim-Altera 6.5a (Quartus II 9.1)c)WinXP操作系统3.实验要求1)PN9序列编写生成PN9的程序，用测试向量将结果写到txt文件中，用Matlab统计周期内的0和1数目。
2)分组交织器8*8 从文本中读出数据（0~255：用8bits表示）交织后写到另一个文本，交织采用分组RAM实现，分组RAM调用IP核实现（先写一个文本，然后按列写入，按行输出）。
3)汉明码（选做）将PN9 4个4个地输入到汉明码编码器中，得到（7,4）汉明码，然后按1%的比例加错。
然后进行译码，观察汉明码的纠错能力。
此部分一共包含3个模块：编码，译码和测试模块。
4.实验内容1）PN9伪随机码发生器在扩频通信、信息加密和系统测试等领域中有着广泛的应用。
伪随机序列的伪随机性表现在预先的可确定性、可重复产生与处理。
伪随机序列虽然不是真正的随机序列，但是当伪随机序列周期足够长时，它便具有随机序列的良好统计特性。
本报告给出了利用VHDL语言实现伪随机码发生器的设计，在FPGA 内利用线性反馈移位寄存器结构实现伪随机码的产生，该方法结构简单，易于实现，所产生的伪随机序列具有周期长和随机特性好的特点。
如图所示的一个n级线性移位寄存器可以用n次多项式来表征，称以此式为特征多项式的n级线性反馈移位寄存器所产生的序列，其周期p ≤2^n -1。
特征式：n级线性反馈移位寄存器（LSFR）的输出是一个周期序列。
matlab一些基础代码含义
MATLAB（Matrix Laboratory）是一个由MathWorks公司开发的商业数学软件，主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算。
下面是一些MATLAB基础代码及其含义：
1.x = 1:10;：这将创建一个从1到10的整数数组。
2.y = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];：这将创建一个3x3的矩阵。
3.z = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]';：这将创建一个3x3的转置矩阵。
4.plot(x, y);：这将绘制一个线图，其中x是x轴，y是y轴。
5.xlabel('X-axis');：这将为x轴添加标签。
6.ylabel('Y-axis');：这将为y轴添加标签。
7.title('My Plot');：这将为图形添加标题。
8.grid on;：这将打开网格线。
9.x = rand(1,10);：这将创建一个包含10个随机数的数组。
10.y = sin(x);：这将计算每个x值的正弦值。
11.y = y .^ 2;：这将把数组y的每个元素平方。
12.z = max(y);：这将找到数组y中的最大值。
13.z = min(y);：这将找到数组y中的最小值。
14.z = sum(y);：这将计算数组y的总和。
15.z = length(y);：这将返回数组y的长度（即元素数量）。
这只是MATLAB的一些基础代码，实际上MATLAB的功能远不止这些，还包括更复杂的数值计算、信号处理、图像处理等。
一、MATLAB之基础入门代码
⼀、MATLAB之基础⼊门代码序⾔本篇旨在列出matlab⼊门及在科研中必须掌握的⼀些基础代码，主要内容包括：matkab矩阵运算、绘图、函数流程控制、⽂件、图像、函数等基本操作，以便于随查随⽤，⾄于常⽤的算法本篇鲜有涉及。
%% matlab总述% matlab中基本数据结构是矩阵，即使单独⼀个数也视为⼀个1*1的矩阵%%%% 矩阵创建&赋值操作a=5;b=[1 2 3];c=[1;2;3];d=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];x=[0:0.5:2]; % 0.5是步长x=zeros(4); % 4*4零矩阵x=zeros(2,3);% 2*3零矩阵x=ones(5,5); % 1矩阵x=eye(5); % 5阶单位阵，与Octave语法完全⼀致[r,c]=size(x); % 返回x矩阵的⼤⼩x=linspace(0,3,5); % 0到3间均匀⽣成5个点,⽣成函数的采样点[x,y,z]=meshgrid([],[],[]); % ⽤以⽣成函数的采样点%%%% matlab中的保留字piInf % ⽆穷⼤NaN % 未定式，0/0%%%% 数组计算a=a+b;a=a-b;% 数组加减a=b*c;a=b*inv(x)% 数组乘除 inversea=b.*c; % 对应位操作./ .* .^a=a';a=a(:);% 数组拉直%%%% 数组索引与操作% 括号是索引符号，如([],[])x=a(2,2);x=a(5);x=a(1:2,3:4); %([],[])x(x>72)=x(x>72)-72 % 数组的逻辑索引，x>72⾃⾝就是⼀个0/1⼆维数组，x(x>72)就是访问对应为1位置处的值% 数组赋值/改值a(2,2)=0a(5)=9a(1:2,3:4)=ones(2,2)a(1:2,[3,4,7,11])=ones(2,2) % matlab中[1:9],1:9是基本数据类型%%%% 数组的⽐较和逻辑运算,符合条件的同⼀位置为1，不符合则为0x=[1 2 3 4 5 6 7];y=[1 2 4 5 5 6 8];eq=(x==y); %上⾯说过了，x==y⾃⾝也是⼀个0/1⼆维数组eq=(x>2)&(y<5); % 与 &两边既可以是标量也可以是向量 VS. &&两边只能是标量eq=(x>2)|(y<5); % 或eq=xor(x>4,y<5); % 异或x(x<3)=-1; % (x<3)是⼀个0/1数组，x(x<3)就是把(x<3)数组中1对应位置的位置访问，再将访问到的位置赋值1，⽐较和逻辑运算与数组索引结合xy=[x,y]; xy=[x;y]; % ⽤已有数组构建新数组，数组融合img=cat(3,R,G,B); % ⾼级数组融合xy(:,xy(1,:)<4)=0 %逻辑运算结果矩阵也可以⽤来数组索引%%%% 数组操作函数x=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];x=flipud(x);%上下转x=fliplr(x);%左右转x=rot90(x);%逆时针旋转90度x=pinv(x);%数组求（伪）逆sum(x,1); % x每列求和sum(x,2); % x每⾏求和sum(x(:)); % 求全和，：表⽰将数组拉直maxn=max(x);% 返回每列最⼤值maxn=max(x);% 返回每列最⼤值maxn=max(x(:)); % 返回全局最⼤值min(); % ⽤法同max()%%%% 常⽤数学函数% 注意matlab中矩阵是基本数据结构，因此所有函数都是对矩阵中每个x_i操作y=sin(x);y=abs(x);%绝对值y=sqrt(x);%开⽅y=ceil(x);%向上取整y=floor(x);%向上取整y=round(x);%四舍五⼊取整y=rand(r,c);%⽣成随机矩阵b=sum(a,idm);%求和函数，dim=1 表⽰对每⼀列求和，dim=2 表⽰对每⼀⾏求和tabulate(detect_result)% detect_result是⼀个列向量，该函数⽤以频数、频率统计%%%% MATLAB函数基本语句for i=1:2:100 %endwhile 1if a<1breakendendfunction [output1,]=functionname(input1,) % 函数定义command1command2output1=%%%% 基本绘图%plotx=0:0.001*pi:2*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,'-ob','LineWidth',1.5) % 标出数据点的折线图hold onplot(x,z,'rs') % 散点图drawnow % 动画图xlabel('x')ylabel('y')title('图')axis equal % 两轴单位长度相等axis([-2,2,-2,2]) % 控制坐标轴范围set(gca,'XTick',0:pi/2:4*pi); % 设置坐标轴刻度间距，⼀般与下⼀⾏命令搭配set(gca,'XTickLabel',{'0','0.5*pi','pi','1.5*pi','2*pi','2.5*pi','3*pi','3.5*pi','4*pi'})% 设置坐标轴刻度标号xlim([-2,2]) % 控制坐标轴范围text(0,0,'(0,0)') % 在数据曲线上点(x,y)处，标出'(3,5)'legend('cos(x)','sin(x)','sin(x)-cos(x)') % 依照绘图的顺序依次标注图例saveas(gcf,strcat('ch',num2str(i),'.emf')) % 保存plot图⽚，gcf是plot的句柄plot(X)%绘制⼆维矩阵，以⾏号为横坐标，各列为纵坐标plot(X);% plot制作动图for k=1:10plot (fft(eye(k+10))) % eye()单位阵，fft()傅⾥叶变换，plot()绘制矩阵axis equalM(k)=getframe; % 截取当前窗⼝作为影⽚帧endmovie(M,50) %播放多帧图⽚，M 50次%极坐标plar(theta,r,LineSpec)t=0:0.1:3*pi;polar(t,abs(cos(5*t)));% 快速⽅程绘图fplot('x-cos(x^2)',[-4,4]);% 绘制y=x-cos(x^2)ezplot('y-f(x),[-6 6 -8 8]');% ezplot('⽅程式'，[xmin xmax ymin ymax])ezplot('cos(3*t)','sin(3*t)',[0:2*pi]);% ezplot('x参数式'，'y参数式'，[tmin,tmax])%%%% 参数⽅程作图（可以画出很有趣的⾮函数图像）t=0:pi/50:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);plot(x,y)axis([-1.1,1.1,-1.1,1.1])axis equal%%%%x=sin(t)y=cos(t)z=tplot3(x,y,z) % 三维曲线参数⽅程作图grid on % 开⽹格%%%%三维曲⾯[x,y]=meshgrid(-pi:0.1:pi); % 画函数采样点z=sin(x).*cos(y);mesh(x,y,z) % 画三维曲⾯figure() % 开新画板surf(x,y,z) % 画中间插值的三维曲⾯(有渲染效果)%%%% ⽂件数据读取% .txt纯数据⽂件⽂件data=load('c:\desktop\score.txt')% .txt⽂本⽂件fid=fopen('score.txt','r')line1=fgetl(fid)%数据按分割%数据类型转换line2=fgetl(fid)fclose(fid);fid=fopen('score.txt','w')fprintf(fid,'会当凌绝顶’)fprintf(fid,'%d⽉⼯资 %6.1f\n',[1,2,3,4;20000,19999,20010,25000,23000])fclose(fid);% excel⽂件data=xlsread('filename.xls','Sheet1','A3:C6');data(isnan(data))=0;%空位补零xlswrite('filename.xls',{'t','w'},'Sheet1','B1:C1')%图⽚⽂件img=imread('leave.jpg')% 图⽚读取image(img) % 图⽚显⽰lip(234:435,112:300,:)%图⽚切⽚imshow(lip) % 图⽚显⽰imwrite(img,'c:\\desktop\\figure.emf')% UI交互式导⼊图⽚[FileName PathName FilterIndex]=uigetfile({'*.jpg','*.bmf'},'请导⼊图⽚','*.jpg','MultiSelect','on') if ~ FilterIndexreturnend%视频⽂件data=VideoReader('sport.avi')% data是⼀结构体frame=read(data,25)% 读取视屏中的某⼀帧，即图⽚imshow(frame)% 对视频处理就是循环处理每⼀帧%%%% 线性⽅程求解、拟合、回归x=A\B%⼀元线性拟合x=[2.410 2.468 2.529 2.571 2.618 2.662 2.715 2.747 2.907 2.959 2.997];y=[0 0.800 1.695 2.290 2.965 3.595 4.365 4.810 7.125 7.890 8.425];a=polyfit(x,y,1)%⼀阶拟合 y=a1 x+ a2y=polyval(a,x) % 获得拟合表达式%⾃定义拟合p=fittype('a*x+b*sin(x)+c');% 指定拟合模型f=fit(x,y,p)% 获得拟合函数,x和y必须为列向量plot(f,x,y)% 画出拟合图%差值 x=[1:10] y=[1:10],线性回归求xi对应的yiyi=interp1(x,y,xi,'linear');%线性回归 y=f(x1,x2,x3)%%%%微分⽅程求解%解析解syms y(x);ode=diff(y,x)-y==0;init=y(0)==1;dsolve(ode,init)%dsolve('D2y+4*Dy+24*y=0','y(0)=0,Dy(0)=15','x')%尤克—库塔数值解%%% 符号对象的创建，matlab中之前都是数值计算，这⾥是符号运算a=sym([1/2 sqrt(5)]);y=sym('2*sin(x)*cos(x)');y=simple(y);syms x y;z=cos(x)*sin(y);% 符号表达式及函数的创建, matlab默认是数值运算，符号运算需要提前声明。
MATLAB中的信号编码与解码技巧
MATLAB中的信号编码与解码技巧引言现代通信系统中，信号编码和解码是关键技术，它们在数据传输和存储中扮演着至关重要的角色。
MATLAB作为一种强大的数学计算软件和编程环境，提供了丰富的功能和工具，用于信号处理和通信系统建模。
本文将探讨MATLAB中的一些常见信号编码和解码技巧，以提供读者对这一主题的深入理解。
一、数字信号编码1. PCM编码脉冲编码调制（PCM）是一种常用的数字信号编码技术，在语音和音频传输中广泛应用。
MATLAB提供了丰富的函数，可以帮助我们实现PCM编码。
例如，使用`audioread`函数可以读取音频文件，并使用`pcmenco`函数进行PCM编码。
2. Huffman编码霍夫曼编码是一种无损数据压缩算法，可以根据数据的统计特性进行代码设计。
在MATLAB中，`huffmandict`函数可用于生成霍夫曼编码字典，`huffmanenco`函数用于对数据进行编码，`huffmandeco`函数用于解码。
二、模拟信号编码1. AM编码幅度调制（AM）是一种传统的模拟信号编码技术，常用于广播和无线电通信。
在MATLAB中，我们可以使用`ammod`函数实现AM编码，并使用`amdemod`函数进行解调。
2. FM编码频率调制（FM）是另一种常见的模拟信号编码技术，广泛应用于音频和视频传输。
在MATLAB中，`fmmod`函数可用于FM编码，`fmdemod`函数可用于解调。
三、数字信号解码1. PCM解码PCM编码的逆过程是PCM解码，MATLAB中的`pcmdeco`函数可用于解码PCM信号并恢复原始信号。
2. Huffman解码通过使用霍夫曼编码表，我们可以对霍夫曼编码进行解码。
在MATLAB中，`huffmandeco`函数可用于解码数据，并使用`huffmanenco`函数所生成的编码字典。
四、应用实例：数字音频编码数字音频编码是一个实际应用领域，通过对音频信号进行编码和解码，可以实现音频数据的压缩和传输。
(完整word版)MatLab代码大全
第2章图像获取2.3.2 二维连续傅里叶变换例2.2figure(1); %建立图形窗口1[u,v] = meshgrid(-1:0.01:1); %生成二维频域网格F1 = abs(sinc(u.*pi));F2 = abs(sinc(v.*pi));F=F1.*F2; %计算幅度频谱F=|F(u,v)|surf(u,v,F); %显示幅度频谱，如图2.3(b)shading interp; %平滑三维曲面上的小格axis off; %关闭坐标系figure(2); %建立图形窗口2F1=histeq(F); %扩展F的对比度以增强视觉效果imshow(F1); %用图像来显示幅度频谱，如图2.3(c)第3章图像变换3.4.4 二维FFT的MATLAB实现例3.2 简单图像及其傅里叶变换MATLAB程序：%建立简单图像d并显示之d = zeros(32,32); %图像大小32⨯32d(13:20,13:20) = 1; %中心白色方块大小为8⨯8figure(1); %建立图形窗口1imshow(d,'notruesize')；%显示图像d如图3.5(a)所示%计算傅里叶变换并显示之D = fft2(d); %计算图像d的傅里叶变换，fft2(d) = fft(fft(d).').'figure(2); %建立图形窗口2imshow(abs(D),[-1 5],'notruesize'); %显示图像d的傅里叶变换谱如3.5(b)所示例3.3 MATLAB图像及其傅里叶变换谱MATLAB程序：figure(1);load imdemos saturn2; %装入MA TLAB图像saturn2imshow(saturn2); %显示图像saturn2如图3.6(a)所示figure(2);S= fftshift(fft2(saturn2)); %计算傅里叶变换并移位imshow(log(abs(S)),[ ]); %显示傅里叶变换谱如3.6(b)所示例3.4 真彩图像及其傅里叶变换谱MATLAB程序：figure(1);A=imread('image1.jpg'); %装入真彩图像，见图1.1(b)B=rgb2gray(A); %将真彩图像转换为灰度图像imshow(B); %显示灰度图像如图3.7(a)所示C=fftshift(fft2(B)); %计算傅里叶变换并移位figure(2);imshow(log(abs(C)),[ ]); %显示傅里叶变换谱如3.7(b)所示3.5.4 离散余弦变换的MATLAB实现例3.5 计算并显示真彩图像余弦变换的MATLAB程序如下：RGB=imread('image2.jpg'); %装入真彩图像figure(1);imshow(RGB); %显示彩色图像GRAY=rgb2gray(RGB); %将真彩图像转换为灰度图像figure(2);imshow(GRAY); %显示灰度图像如图3.10(a)所示DCT=dct2(GRAY); %进行余弦变换figure(3);imshow(log(abs(DCT)),[ ]); %显示余弦变换如图3.10(b)所示。
比特交织编码8PSK调制的符号映射研究的开题报告
比特交织编码8PSK调制的符号映射研究的开题报告一、研究背景比特交织编码是一种通信系统中常用的方法，其主要作用是减小误码率，提高信号传输质量。
同时，调制方式是通信系统中的另一个关键因素，可以通过调制方式来提高信号传输速率和抗干扰能力。
因此，研究比特交织编码与调制方式的组合，对于改善通信系统性能具有重要意义。
本研究将探讨比特交织编码技术结合8PSK调制的符号映射方法，并对其性能进行分析和比较。
二、研究目的和意义本研究旨在实现一种高性能、高可靠性的比特交织编码与8PSK调制结合的符号映射方法，并通过仿真实验来验证其有效性。
本研究的主要贡献有：1. 实现一种可靠的通信系统符号映射方案，能够提高信号传输速率和抗干扰能力。
2. 对比现有的符号映射方案，分析比特交织编码与8PSK调制方案的性能差异，提出优化建议。
3. 拓展本研究的成果，为通信系统的设计和实现提供实用参考。
三、研究内容1. 比特交织编码与8PSK调制原理的介绍。
2. 8PSK调制符号映射方法的默认方案与优化方案的设计，包括星座图的设计和调制符号的生成。
3. 比特交织编码的实现方式，包括交织器的设计和编码器的实现。
4. 采用MATLAB工具对比特交织编码与8PSK调制结合的符号映射方案进行仿真实验，比较不同参数下的性能并作出结论。
5. 对符号映射方案的性能进行分析与比较，提出优化建议。
四、预期结果1. 实现一种高可靠性、高效率的比特交织编码与8PSK调制结合的符号映射方法。
2. 经过仿真实验，对该方案的性能进行评估，比较不同参数下的差异。
3. 对现有符号映射方案进行分析与比较，提出优化建议。
四、研究进度安排1. 第一阶段（1周）：完成比特交织编码与8PSK调制基础原理的学习和掌握。
2. 第二阶段（2周）：完成8PSK调制符号映射方法的默认方案与优化方案的设计和实现。
3. 第三阶段（2周）：完成比特交织编码的实现，包括交织器的设计和编码器的实现。
通信中的交织编码及其MATLAB仿真
第 ３期
刘 吉 超 等
通 信 中 的交 织 编 码 及 其 ＭＡＴ ＡＢ仿 真 Ｌ
７ ７
如果 交织 时 是按 单个 比特进行 的 ， 称为 比特交织 ； 就 如果 交 织 时是 按 多 个 比特组 成 的符号 进 行 的 ， 交 此 织 就称为 符 号交织 。在实 际应 用 中 ， 用 的交 织方 式有 块 交织 和卷 积交 织 。 常
关 键词 ： 交织编码； 织器； 交 仿真
中图分 类号 ： Ｔ ７０３ Ｎ１ 。
文献 标识 码 ： Ａ
文 章编 号 ： １０ ９５（０００ ０７ ０ ０８ ６９ １）３ ０６ ５ ２ — —
在数字 通信 系统 中 ， 从源自码 和译 码 的角 度 看编 码 信 道 的范 围是 从编 码 器 的输 出 端至 译 码器 的输 入 端 。
交织器系统仿真程序如下一原始输入序列位置?表示输入的交织矩阵一表示出错的码元一一表示交织后输出序列解交织的输入矩阵一一将错误码元改正一解交织的输出序列还原成原输入序列三种输出序列的比较原始序列与出现错误码元的交织后序列关系假定给了长度为码元的输入序列用数字到分别表示这个码元的位置输入序列的交织矩万方数据第期刘吉超等通信中的交织编码及其仿真阵如图所示图交织矩阵当受到干扰码元传输时发生错误在矩阵发生错误即在的位置上发生错误我们用表示错误的码元
摘 要 ： 文章介绍交织 器性能及交织器在Ｍ Ｔ Ａ 中的仿真， ＡＬＢ 主要讲述交织编码的基本思想和原理， 并根据交织编码
的思 想 利 用 ＭＡＴＬ Ｂ进 行 仿 真 ， 后 根 据 结 果 分 析 了仿 真结 果 的性 能 及 交 织 深 度对 系统 传 输 质 量 的影 响 。 Ａ 最
１ １ 交 织 编 码 ．
一条序列的交织序列矩阵matlab
一条序列的交织序列矩阵matlab一、引言序列交织是一种常见的信号处理技术，用于在传输或存储数据时提高系统的可靠性和效率。
在序列交织中，输入数据序列被分成多个子序列，并以交织的方式进行排列，以便在接收端或存储介质上进行解交织操作。
本文将以MATLAB为工具，探讨序列交织的原理和实现方式，以及如何使用MATLAB进行交织序列的生成和解交织操作。
二、序列交织的原理序列交织的原理是将输入的数据序列划分成多个子序列，并将这些子序列按照一定的规则进行排列。
这种排列方式可以使得原始数据序列中相邻的数据不再相邻，从而增加了数据传输或存储的可靠性。
在接收端或解交织操作时，将交织后的序列重新排列成原始数据序列。
三、序列交织的应用序列交织在通信系统和存储介质中广泛应用。
在通信系统中，序列交织可以用于纠错编码、频谱扩展和多天线传输等技术中，提高数据传输的可靠性和效率。
在存储介质中，序列交织可以用于磁盘存储、闪存存储等领域，提高数据的读写速度和数据存储密度。
四、MATLAB中的序列交织实现在MATLAB中，可以使用矩阵操作来实现序列交织。
首先，将输入数据序列划分成多个子序列，并将其存储在一个矩阵中。
然后，使用交织矩阵将子序列按照一定的规则进行排列。
最后，将交织后的矩阵重新排列成序列交织后的数据序列。
五、序列交织的生成在MATLAB中，可以使用randperm函数来生成交织矩阵。
randperm函数可以生成一个指定长度的随机排列向量，用于确定交织后的子序列的排列顺序。
然后，可以使用索引操作将子序列按照交织矩阵进行排列。
最后，将排列后的子序列按照行或列进行连接，得到交织后的数据序列。
六、序列交织的解交织在MATLAB中，可以使用逆交织矩阵来进行解交织操作。
逆交织矩阵是交织矩阵的逆矩阵，用于将交织后的数据序列重新排列成原始数据序列。
首先，将交织后的数据序列按照交织矩阵进行排列。
然后，使用逆交织矩阵将排列后的数据序列重新排列成原始数据序列。
如何用Matlab进行数据编码与解码
如何用Matlab进行数据编码与解码引言：数据编码与解码是信息传输中的重要环节。
在如今信息爆炸的时代，我们需要有效地处理和传输大量的数据。
Matlab作为一种强大的数学计算软件，可以帮助我们实现数据编码与解码的过程。
本文将介绍如何用Matlab进行数据编码与解码的实践方法和技巧。
一、了解数据编码与解码的基本概念数据编码是将原始数据转换成特定的编码形式，以便在传输或存储中使用。
解码是将编码后的数据恢复为原始数据的过程。
在数据编码与解码中，常用的方法包括二进制编码、ASCII编码、压缩编码等。
二、二进制编码与解码二进制编码是将数据转换成由0和1组成的串。
Matlab中可以使用bitget函数将数据转换为二进制码，如下所示：```matlabdata = 123;binary_code = dec2bin(data);```二进制解码是将二进制码恢复为原始数据。
可以使用bin2dec函数将二进制码转换为十进制数，如下所示：```matlabbinary_code = '1111011';data = bin2dec(binary_code);```三、ASCII编码与解码ASCII编码是将字符转换成对应的数值。
在Matlab中可以使用double函数将字符转换为对应的ASCII码，如下所示：```matlabcharacter = 'A';ascii_code = double(character);```ASCII解码是将ASCII码恢复为对应的字符。
可以使用char函数将ASCII码转换为字符，如下所示：```matlabascii_code = 65;character = char(ascii_code);```四、压缩编码与解码压缩编码是将冗余的数据进行压缩以减少存储或传输的空间。
Matlab中可以使用Huffman编码进行压缩编码与解码。
首先需要通过统计频率建立Huffman树，然后根据Huffman树生成编码，并将数据编码为位流。
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numoferr_cnv_jz_74=numoferr_cnv_jz_74+1;
end
end
numoferr_cnv_jz_74,
p=numoferr_cnv_jz_74/Ns;%length(decoder_output),pause
%smldPe55_cnv_jz_74.m 二进制双极性级联码（卷积交织）通信系统蒙特卡罗仿真函数 %ce55_cnv_ja_74.m二进制双极性级联码（卷积交织）通信系统的蒙特卡罗仿真绘图 %外编码采用（7，4）HAMMING码 %内编码采用（2，1，3）卷积码 %交织编码采用（7，4）卷积交织编码 %仿真序列长度10^5，运行时间约3.5小时 echo on SNRindB1=0:1:16; smld_err_prb=zeros(length(SNRindB1));
级联码
在许多实际信道中， 出现的误码既不是单纯随机独立差错， 也不是明显的单个突发 差错，而是混合型差错。级联码就是最常用于纠正这类混合型差错的一种性能优良，高 效的编码方式。 按照 NASA 1984 年给出的标准级联码系统，级联码的编码被分成外编码、交织编 码和内编码三部分，其中外编码采用分组线性码，内编码采用卷积码。标准级联码系统 框图如下：
MATLAB 源程序
function [aa]=jiaozhi_nocnv(bb,n) %jiaozhi_nocnv.m 循环等差交织函数 %n=28 分组长度 %bb 循环等差交织前原分组序列 %序号重排方式： %j[n]=[ 1 2 21 25 16 20 11
%aa 循环等差交织后还原分组序列 24 6 19 ] 14 5 9 4 27 22 17 8 12 3 7
temp=rand;
if (temp<0.5) else end
dsource(i)=0; dsource(i)=1;
end
%length(dsource)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
output_h74=hamming74(dsource);
output_h74_jz28=jiaozhi(output_h74,28); %卷积交织 output_cnv_encd=cnv_encd(G,k,output_h74_jz28); %length(output_cnv_encd),pause if(output_cnv_encd(i)==0) else end r=-E+gngauss(sgma); r=E+gngauss(sgma); for i=1:length(output_cnv_encd)
output_h74=hamming74(dsource);
output_h74_jz28=jiaozhi(output_h74,28);
output_cnv_encd=cnv_encd(G,k,output_h74_jz28);
channel_output=zeros(1,length(output_cnv_encd)); output);
MATLAB 源程序
function [aa]=jiaozhi(bb,n) %jiaozhi.m 卷积交织函数 %n=28 分组长度 %bb 卷积交织前原分组序列 %aa 卷积交织后分组序列 %序号重排方式： cc=[ 1 23 17 11 5 17 21 8 2 24 18 12 6 28 15 9 3 25 19 13 7 22 16 10 4 26 20 14 ];
MATLAB 源程序
function [p]=smldPe55_cnv_jz_74(snr_in_dB) %外编码采用（7，4）HAMMING码 %内编码采用（2，1，3）卷积码 %snr_in_dB 信噪比 %p 误码率% E=1;
%smldPe55_cnv_jz_74.m 二进制双极性级联码（卷积交织）通信系统蒙特卡罗仿真函数 %交织编码采用（7，4）卷积交织编码
15
10
28
23
18
13
26
j=1;
for i=1:n
end
j=rem(j+5-1,n)+1; %序号重排方式迭代算法 aa(n+1-i)=bb(j);
%jiaozhi_nocnv.m 循环等差交织函数 function [bb]=jiejiaozhi_nocnv(aa,n) %jiaozhi_nocnv.m 解循环等差交织函数 %n=28 分组长度 %aa 解循环等差交织前原分组序列 %序号重排方式： %j[n]=[ 1 2 21 25 16 20 11
标准级联码系统框图
编码器
输入
外编码器 （分组线性码）
交织器
内编码器 （卷积码）
信 道 输出 外译码器 （分组线性码） 内译码器 （卷积码）
去交织器
译码器 事实上， 我们可以把系统框图中外编码器、 交织器和内编码器三部分级联后的总体， 看作一个级联码的编码器，同理，外译码器、去交织器和内译码器三部分级联后的总体 构成了级联码的译码器。 本次仿真外编码采用（7，4）HAMMING 码，内编码采用（2，1，3）卷积码。交 织编码采用（7，4）卷积交织编码或循环等差交织编码。除特别说明外，交织编码采用 前者即（7，4）卷积交织编码。 各编码性能参数如前所述。 仿真时， 首先进行了级联码和仅内码时的性能比较， 接着还比较了上文交织码部分 两种交织方式的性能，同时还在最后对（7，4）HAMMING 码、 （2，1，3）卷积码、 级联码各仿真结果进行了综合比较。 1. 级联码和仅内码时的性能比较：
smld_err_prb_cnv=zeros(length(SNRindB1)); SNRindB2=0:0.1:16;
%bb 解循环等差交织后还原分组序列 24 6 19 ] 14 5 9 4 27 22 17 8 12 3 7
15
10
28
23
18
13
26
j=1;
for i=1:n
end
j=rem(j+5-1,n)+1; %序号重排方式迭代算法 bb(j)=aa(n+1-i);
%jiaozhi_nocnv.m 解循环等差交织函数
SNR=exp(snr_in_dB*log(10)/10);%Eb/N0 sgma=E/sqrt(2*SNR); N=16;
loop=10^5/N; %仿真序列长度10^5，运行时间约8分钟; Ns=N*loop;
G=[1 0 1 1; 1 1 1 1]; %（2，1，3）卷积码编码矩阵 k=1; numoferr_cnv_jz_74=0; temp=0; dsource=zeros(1,N);
for i=1:n end
aa(i)=bb(cc(i));
%jiaozhi.m 卷积交织函数 function [bb]=jiejiaozhi(aa,n) %jiejiaozhi.m 解卷积交织函数 %n=28 %aa 解卷积交织前原分组序列 %bb 解卷积交织后分组序列
%序号重排方式： cc=[ 1 23 17 11 5 17 21 8 2 24 18 12 6 28 15 9 3 25 19 13 7 22 16 10 4 26 20 14 ]; for i=1:n end
1 23 17 11 5 27 21 8 2 24 18 12 6 28 交织矩阵： 15 9 3 25 19 13 7 22 16 10 4 26 20 14
分组卷积交织前序号： [ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ]； 卷积交织后序号重排： [ 1 23 17 11 5 17 21 8 2 24 18 12 6 28 15 9 3 25 19 13 7 22 16 10 4 26 20 14 ]; 性能分析： 1. 任何长度小于等于 M = 7 的突发差错，经交织、去交织后成为独立差 错。 2. 任何长度大于 M = 7 的突发差错，经交织、去交织后有可能变成短突 发差错。 3. 特殊的，间隔为 M = 7 的独立差错，经交织、去交织后会变成长度为 N = 4 的突发差错。
bb(cc(i))=aa(i);
%jiejiaozhi.m 解卷积交织函数
特别的，本次仿真还采用了一种循环等差交织编码。所谓循环等差，是指将序号从 大到小顺时针排成一圈，从 1 开始等间隔逆时针取 28 个数，间隔为 4，这样依次取的 28 个数即序号重排方式。 性能参数如下：
1 24 19 14 9 4 27 22 17 12 7 2 25 20 交织矩阵： 15 10 5 28 23 18 13 8 3 26 21 16 11 6
if (r<0) else end
channel_output(i)=0; channel_output(i)=1;
end
[decoder_output,survivor_state,cumulated_metric]=viterbi(G,k,channel_ output);
[decoder_output_jjz28]=jiejiaozhi(decoder_output,28); %解卷积交织 %length(decoder_output),pause [h4output,h7output]=h47(decoder_output_jjz28); for i=1:N%length(h4output) if(h4output(i)~=dsource(i)) end
分组交织前序号： [ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ]； 循环等差交织后序号重排： [ 1 24 19 14 9 4 27 22 17 12 7 2 25 20 15 10 5 28 23 18 13 8 3 26 21 16 11 6]; 性能分析： 1. 任何长度小于等于 M + 3 = 7 + 3 =10 的突发差错，经交织、去交织后 成为独立差错。 2. 任何长度大于 M + 3 = 7 + 3 =10 的突发差错，经交织、去交织后有可 能变成短突发差错。 3. 特殊的，间隔为 M + 3 = 7 + 3 =10 的独立差错，经交织、去交织后会 变成长度为 N - 1= 4 – 1 =3 的突发差错。 4. 特殊的，间隔为…4、5、4、5…的独立差错，经交织、去交织后会变 成长度为 5 或 6 的突发差错。 从前 3 条性能分析的比较看， 循环等差交织比卷积交织更好。 但是从第 4 条看， 循环等差交织比卷积交织又差了。 因此， 只能通过实际仿真来比较两种交织方式的 性能（见下文级联码部分） 。