MATLAB Turbo 码编译码仿真代码示例及运行说明

利用 MATLAB 实现 Turbo 码编译码仿真代码示例及运行说明

由于 Turbo 码编译码仿真涉及到多个函数和参数设置，以下仅提供一个简单的示例代码，具体的参数设置和函数使用可以根据实际需求进行调整。

Turbo 码编码部分代码

%% Turbo 码编码部分
clear all;
clc;

% 设置参数
M = 4; % 4-QAM 调制
R = 1/3; % 码率
K = 4; % 交织器长度
N = 2048; % 信息位长度
numIter = 5; % 迭代次数

% 生成随机信息位
txBits = randi([0 1],N,1);

% 进行 Turbo 码编码
trellis = poly2trellis(4,[13 15],13); % 生成 Trellis 结构
enc1 = convenc(txBits,trellis); % 第一次编码
interleaver = randperm(N); % 生成随机交织器
enc2 = convenc(txBits(interleaver),trellis); % 第二次编码
txBitsEnc = [enc1; enc2]; % 组合两次编码得到码字

% QAM 调制
txSymbols = qammod(txBitsEnc,M);

% 信道模型
EbNo = 5; % 信噪比
snr = EbNo + 10*log10(log2(M)*R); % 转换为信噪比
rxSymbols = awgn(txSymbols,snr,'measured'); % 加入高斯白噪声

Turbo 码译码部分代码

%% Turbo 码译码部分
% 生成反交织器
deinterleaver = zeros(N,1);
for i=1:N
    deinterleaver(interleaver(i)) = i;
end

% 初始化译码器
dec1 = comm.TurboDecoder(trellis,'InputFormat','Hard','OutputFormat','Unquantized','NumIterations',numIter);
dec2 = comm.TurboDecoder(trellis,'InputFormat','Hard','OutputFormat','Unquantized','NumIterations',numIter);

% 进行 Turbo 码译码
rxBits1 = dec1(rxSymbols(1:N)); % 第一次译码
rxBits2 = dec2(rxSymbols(deinterleaver)); % 第二次译码
rxBitsDec = rxBits1+rxBits2; % 得到译码结果

% 统计误码率
numErr = sum(rxBitsDec~=txBits);
ber = numErr/N;

% 输出结果
disp(['Eb/No = ' num2str(EbNo) ', BER = ' num2str(ber)]);

代码说明

以上代码中，首先设置了 Turbo 码的相关参数，包括 4-QAM 调制方式、1/3 码率、交织器长度、信息位长度和迭代次数等。然后生成随机的信息位，并利用 poly2trellis 函数生成 Trellis 结构，进行两次 Turbo 码编码，并使用 randperm 函数生成随机交织器，将两次编码的结果进行组合得到码字。接着进行 QAM 调制，并加入高斯白噪声模拟信道。最后利用 comm.TurboDecoder 函数进行 Turbo 码译码，并根据反交织器得到译码结果，统计误码率并输出结果。

运行说明

以上代码可以直接在 MATLAB 命令窗口中运行，也可以保存为 .m 文件进行运行。需要注意的是，在运行译码部分代码时需要先生成反交织器。此外，由于 Turbo 码编译码仿真涉及到多个参数的设置和多个函数的使用，建议在实际应用中结合具体需求进行调整。