comm.ViterbiDecoder

Декодируйте convolutionally закодированные данные с помощью алгоритма Viterbi

Описание

ViterbiDecoder объект декодирует вводимые символы, чтобы произвести символы двоичного выхода. Этот объект может обработать несколько символов за один раз для более быстрой производительности. Этот объектный переменный размер процессов сигналы; однако, сигналы переменного размера не могут быть применены для входных параметров стирания.

Декодировать вводимые символы и произвести символы двоичного выхода:

Задайте и настройте свой объект Декодера Витерби. Смотрите Конструкцию.
Вызовите step декодировать вводимые символы согласно свойствам comm.ViterbiDecoder. Поведение step характерно для каждого объекта в тулбоксе.

Примечание

Запуск в R2016b, вместо того, чтобы использовать step метод, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполните эквивалентные операции.

Конструкция

H = comm.ViterbiDecoder создает Системный объект Декодера Витерби, H. Этот объект использует алгоритм Viterbi, чтобы декодировать convolutionally закодированные входные данные.

H = comm.ViterbiDecoder(Name,Value) создает объект Декодера Витерби, H, с каждым заданным набором свойств к заданному значению. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).

H = comm.ViterbiDecoder(TRELLIS,Name,Value) создает объект Декодера Витерби, H. Этот объект имеет TrellisStructure набор свойств к TRELLIS и другой заданный набор свойств к заданным значениям.

Свойства

`TrellisStructure`	Структура решетки сверточного кода Задайте решетку как структуру MATLAB^®, которая содержит описание решетки сверточного кода. Значением по умолчанию является результат `poly2trellis(7, [171 133])`. Используйте `istrellis` функция, чтобы проверить, является ли структура допустимой решеткой.
`InputFormat`	'InputFormat' Задайте формат входа к декодеру как `Unquantized` \| `Hard` \| `Soft`. Значением по умолчанию является `Unquantized`. Когда вы устанавливаете это свойство на `Unquantized`, вход должен быть вектором действительных чисел двойных - или мягкие значения с одинарной точностью, которые не квантуются. Объект полагает, что отрицательные числа `1`s и положительные числа, чтобы быть `0`s. Когда вы устанавливаете это свойство на `Hard`, вход должен быть вектором значений трудного решения, которые являются `0`s или `1`s. Тип данных входных параметров может быть двойная точность, с одинарной точностью, логическая, 8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком. Можно также использовать 8-, 16-, и 32-битное беззнаковое целое. Когда вы устанавливаете это свойство на `Soft`, вход требует вектора квантованных мягких значений, представленных как целые числа между 0 и. Тип данных входных параметров может быть двойная точность, с одинарной точностью, логическая, 8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком. Можно также использовать 8-, 16-, и 32-битное беззнаковое целое. Поочередно, можно задать тип данных как и немасштабированный объект фиксированной точки без знака (fi) с размером слова, равным размеру слова, который вы задаете в `SoftInputWordLength` свойство. Объект полагает, что отрицательные числа `0`s и положительные числа, чтобы быть `1`s.
`SoftInputWordLength`	Мягкий входной размер слова Задайте количество битов, чтобы представлять каждое квантованное мягкое входное значение как положительное, значение целочисленного скаляра. Значением по умолчанию является `4` биты. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `InputFormat` свойство к `Soft`.
`InvalidQuantizedInputAction`	Действие, когда входные значения вне области значений Задайте меры, которые принимает объект, когда входные значения вне области значений как `Ignore` \| `Error`. Значением по умолчанию является `Ignore`. Установите это свойство на `Error` так, чтобы объект сгенерировал ошибку, когда квантованные входные значения вне области значений. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `InputFormat` свойство к `Hard` или `Soft`.
`TracebackDepth`	Глубина Traceback Задайте количество ветвей решетки, чтобы создать каждый traceback путь как числовое, значение целочисленного скаляра. Значением по умолчанию является `34`. traceback глубина влияет на точность декодирования и задержку. Количество нулевых символов, которые предшествуют первому декодируемому символу в выходе, представляет задержку декодирования. Когда вы устанавливаете `TerminationMethod` свойство к `Continuous`, задержка декодирования состоит из `TracebackDepth`×K обнуляют биты для уровня K/N сверточный код. Когда вы устанавливаете `TerminationMethod` свойство к `Truncated` или `Terminated`, нет никакой выходной задержки. Для получения дополнительной информации смотрите Traceback и Decoding Delay и Оценки Глубины Traceback.
`TerminationMethod`	Метод завершения закодированной системы координат Задайте метод завершения как `Continuous` \| `Truncated` \| `Terminated`. Значением по умолчанию является `Continuous`. В `Continuous` режим, объект сохраняет метрику внутреннего состояния в конце каждой системы координат для использования со следующей системой координат. Объект обрабатывает каждый traceback путь независимо. В `Truncated` режим, объект обрабатывает каждую систему координат независимо. traceback путь запускается в состоянии с лучшей метрики и всегда заканчивается во все-нулевом состоянии. В `Terminated` режим, объект всегда обрабатывает каждую систему координат независимо и traceback путь начала и концы во все-нулевом состоянии.
`ResetInputPort`	Включите вход сброса декодера Установите это свойство на true, чтобы включить дополнительный `step` метод вводится. Значением по умолчанию является `false`. Когда вход сброса является ненулевым значением, объект сбрасывает внутренние состояния декодера к начальным условиям. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `TerminationMethod` свойство к `Continuous`.
`DelayedResetAction`	Сбросьте на ненулевом входе через порт Установите это свойство на true, чтобы задержать сброс объектного выхода. Значение по умолчанию является ложным. Когда вы устанавливаете это свойство на true, сброс внутренних состояний декодера происходит после того, как объект вычисляет декодируемые данные. Когда вы устанавливаете это свойство на ложь, сброс внутренних состояний декодера происходит, прежде чем объект вычисляет декодируемые данные. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `ResetInputPort` свойство к истине.
`PuncturePatternSource`	Источник шаблона прокола Задайте источник шаблона прокола как `None` \| `Property`. Значением по умолчанию является `None`. Когда вы устанавливаете это свойство на `None`, объект не принимает прокалывания. Установите это свойство на `Property` декодировать проколотые кодовые комбинации на основе вектора шаблона прокола, заданного через `PuncturePattern` свойство.
`PuncturePattern`	Проколите вектор шаблона Задайте шаблон прокола, чтобы проколоть закодированные данные. Значением по умолчанию является `[1; 1; 0; 1; 0; 1]`. Шаблон прокола является вектор-столбцом `1`s и `0`s. `0`s указывают на положение, чтобы вставить фиктивные биты. Шаблон прокола должен совпадать с шаблоном прокола, используемым энкодером. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `PuncturePatternSource` свойство к `Property`.
`ErasuresInputPort`	Включите вход стираний Установите это свойство на `true` задавать вектор стираний как `step` метод вводится. Значением по умолчанию является `false`. Вход стираний должен быть двойная точность или логический, бинарный, вектор-столбец. Этот вектор указывает который символы входных кодовых комбинаций стереться. Значения `1` укажите на стертые биты. Декодер не обновляет метрику ветви для стираний во входящем потоке данных. Длины `step` вход стирания метода и `step` ввод данных метода должен быть тем же самым. Когда вы устанавливаете это свойство на `false`, объект не принимает стираний.
`OutputDataType`	Тип данных выхода Задайте тип данных выхода как `Full precision` \| `Smallest unsigned integer` \| `double` \| `single` \| `int8` \| `uint8` \| `int16` \| `uint16` \| `int32` \| `uint32` \| `logical`. Значением по умолчанию является `Full precision`. Когда входной сигнал является целочисленным типом данных, у вас должна быть пользовательская лицензия Fixed-Point Designer™, чтобы использовать это свойство в `Smallest unsigned integer` или `Full precision` режим.

Свойства фиксированной точки

StateMetricDataType

Тип данных метрики состояния

Задайте метрический тип данных состояния как Full precision | Custom. Значением по умолчанию является Full precision.

Когда вы устанавливаете это свойство на Full precision, объект устанавливает метрическую фиксированную точку состояния на numerictype([],16). Это свойство применяется, когда вы устанавливаете InputFormat свойство к Hard или Soft.

Когда вы устанавливаете InputFormat свойство к Hard, step ввод данных метода должен быть вектор-столбцом. Этот вектор включает числа фиксированной точки без знака (fi объекты) размера слова 1 включить фиксированной точке декодирование Viterbi. На основе этого входа (любой 0 или 1), объект вычисляет внутренние метрики ветви с помощью беззнакового целого размера слова L. В этом случае L указывает на количество выходных битов, как задано структурой решетки.

Когда вы устанавливаете InputFormat свойство к Soft, step ввод данных метода должен быть вектор-столбцом. Этот вектор включает числа фиксированной точки без знака (fi объекты) размера слова NN указывает на количество битов мягкого решения, заданных в SoftInputWordLength свойство.

step вводы данных метода должны быть целыми числами в области значений 0 к ^2N–1. Объект вычисляет внутренние метрики ветви с помощью беззнакового целого размера слова L = (N + Nout – 1). В этом случае Nout представляет количество выходных битов, как задано структурой решетки.

CustomStateMetricDataType

Тип данных с фиксированной точкой метрики состояния

Задайте метрическую фиксированную точку состояния как немасштабированное, numerictype объект с со знаком из Автоматических. Значением по умолчанию является numerictype([],16). Это свойство применяется, когда вы устанавливаете StateMetricDataType свойство к Custom.

Методы

сброс	Сбросьте состояния объекта Декодера Витерби
шаг	Декодируйте convolutionally закодированные данные с помощью алгоритма Viterbi

Характерный для всех системных объектов
`release`	Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

свернуть все

Закодируйте и декодируйте 8-DPSK модулируемые данные

Скрипт Open Live Script

Передайте модулируемый поток битов convolutionally закодированного 8-DPSK через канал AWGN. Затем демодулируйте и декодируйте использование Декодера Витерби.

Создайте необходимые Системные объекты.

hConEnc = comm.ConvolutionalEncoder;
hMod = comm.DPSKModulator('BitInput',true);
hChan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod', ...
    'Signal to noise ratio (SNR)',...
    'SNR',10);
hDemod = comm.DPSKDemodulator('BitOutput',true);
hDec = comm.ViterbiDecoder('InputFormat','Hard');
hError = comm.ErrorRate('ComputationDelay',3,'ReceiveDelay', 34);

Обработайте данные с помощью следующих шагов:

Сгенерируйте случайные биты
Convolutionally кодируют данные
Примените модуляцию DPSK
Передайте модулируемый сигнал через AWGN
Демодулируйте сигнал с шумом
Декодируйте данные с помощью алгоритма Viterbi
Соберите ошибочные статистические данные

for counter = 1:20
    data = randi([0 1],30,1);
    encodedData = step(hConEnc, data);
    modSignal = step(hMod, encodedData);
    receivedSignal = step(hChan, modSignal);
    demodSignal = step(hDemod, receivedSignal);
    receivedBits = step(hDec, demodSignal);
    errors = step(hError, data, receivedBits);
end

Отобразите количество ошибок.

errors(2)

ans = 3

Сверточное кодирование и Viterbi, декодирующий с матрицей шаблона прокола

Скрипт Open Live Script

Закодируйте и декодируйте последовательность битов с помощью сверточного энкодера и Декодера Витерби с заданным шаблоном прокола. Проверьте, что биты ввода и вывода идентичны

Задайте матрицу шаблона прокола и измените ее в векторную форму для использования с объектами Энкодера и Декодера.

pPatternMat = [1 0 1;1 1 0];
pPatternVec = reshape(pPatternMat,6,1);

Создайте сверточный энкодер и Декодер Витерби, в котором шаблон прокола задан pPatternVec.

ENC = comm.ConvolutionalEncoder(...
    'PuncturePatternSource','Property', ...
    'PuncturePattern',pPatternVec);

DEC = comm.ViterbiDecoder('InputFormat','Hard', ...
    'PuncturePatternSource','Property',...
    'PuncturePattern',pPatternVec);

Создайте коэффициент ошибок, отвечают соответствующим, получают задержку.

ERR = comm.ErrorRate('ReceiveDelay',DEC.TracebackDepth);

Закодируйте и декодируйте последовательность случайных битов.

dataIn = randi([0 1],600,1);

dataEncoded = step(ENC,dataIn);

dataOut = step(DEC,dataEncoded);

Проверьте, что нет никаких ошибок в выходных данных.

errStats = step(ERR,dataIn,dataOut);
errStats(2)

ans = 0

Больше о

развернуть все

Traceback и Decoding Delay

traceback глубина влияет на задержку декодирования. Задержка декодирования является количеством нулевых символов, которые предшествуют первому декодируемому символу в выходе.

Для непрерывного рабочего режима задержка декодирования равна количеству traceback символов глубины.
Для усеченного или отключенного рабочего режима задержка декодирования является нулем. В этом случае traceback глубина должна быть меньше чем или равна количеству символов в каждом входе.

Оценки глубины Traceback

Как общая оценка, типичное traceback значение глубины приблизительно два - три раза (ConstraintLength – 1) / (1 – coderate). Продолжительность ограничения кода, ConstraintLength, равна (log2 (trellis.numStates) + 1). coderate равен (K / N) × (длина (PuncturePattern) / сумма (PuncturePattern).

K является количеством вводимых символов, N является количеством выходных символов, и PuncturePattern является вектором шаблона прокола.

Например, применяя эту общую оценку, результаты в них аппроксимируют traceback глубины.

Уровень 1/2 код имеет traceback глубину 5 (ConstraintLength – 1).
Уровень 2/3 код имеет traceback глубину 7,5 (ConstraintLength – 1).
Уровень 3/4 код имеет traceback глубину 10 (ConstraintLength – 1).
Уровень 5/6 код имеет traceback глубину 15 (ConstraintLength – 1).

Алгоритмы

Этот объект реализует алгоритм, входные параметры и выходные параметры, описанные на странице с описанием блока Viterbi Decoder. Свойства объектов соответствуют параметрам блоков, кроме:

Параметр Decision type соответствует InputFormat свойство.
Параметр Operation mode соответствует TerminationMethod свойство.

Ссылки

[1] Moision, B. "Эмпирическое правило глубины усечения для сверточных кодов". В теории информации и семинаре приложений (27 января 2008 - 1 февраля 2008, Сан-Диего, Калифорния), 555-557. Нью-Йорк: IEEE, 2008.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Указания и ограничения по применению:

Смотрите системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).

Темы

LLR по сравнению с демодуляцией трудного решения

Документация

comm.ViterbiDecoder

Описание

Примечание

Конструкция

Свойства

Методы

Примеры

Закодируйте и декодируйте 8-DPSK модулируемые данные

Сверточное кодирование и Viterbi, декодирующий с матрицей шаблона прокола

Больше о

Traceback и Decoding Delay

Оценки глубины Traceback

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Темы

Представленный в R2012a

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Документация

comm.ViterbiDecoder

Описание

Примечание

Конструкция

Свойства

Методы

Примеры

Закодируйте и декодируйте 8-DPSK модулируемые данные

Сверточное кодирование и Viterbi, декодирующий с матрицей шаблона прокола

Больше о

Traceback и Decoding Delay

Оценки глубины Traceback

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Темы

Представленный в R2012a

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.