基于QPSK调制解调+Polar编译码(SCL译码)的matlab性能仿真,并对比BPSK

目录

1.引言

2.算法仿真效果演示

3.数据集格式或算法参数简介

4.MATLAB核心程序

5.算法涉及理论知识概要

6.参考文献

7.完整算法代码文件获得


1.引言

Polar码由土耳其教授Erdal Arikan于2008年提出,是第一种被严格证明可以达到香农极限的构造性编码方法。其核心思想是通过信道极化(Channel Polarization)将多个独立的二进制输入信道转化为一组极化信道,一部分信道接近无差错,另一部分接近完全噪声。

2.算法仿真效果演示

软件运行版本:

matlab2024b

仿真结果如下**(仿真操作步骤可参考程序配套的操作视频,完整代码运行后无水印)**:

3.数据集格式或算法参数简介

复制代码
K = 19;
N = 64;
R = K/N;
List = [4];

EBN0  = [-3,-2,-1,0,1,2,2.5];            % 信噪比的范围
Times = [5000,2500,1000,300,200,150,60];

4.MATLAB核心程序

复制代码
......................................................................
    while (err0 <= Times(ij))    
        [err0,EbNo]
        count = count +1;
        for num = 1: (Frames/batch)   
            dats = binornd(1, 0.5, batch, K);
            for iter = 1: batch      
                info_bit = dats(iter,:);
                % 将信息序列存储到数组before_code_bit中
                code_0          = zeros(1,N);
                code_0(idxs(:)) = info_bit(:);
                % 极化码编码
                S               = func_polar_enc(N, code_0);          
              
                % 开始调制
                Sbp   = bpskMod(S');
                rSig  = func_Channel(Sbp, sigma);
                rxLLR = bpskDemod(rSig);  
        
                [dec_list] = func_SCL_dec(L, N, rxLLR, noiseVar, idxs, G);
                ydec       = dec_list(:,1)';
                %解码之后的序列
                err0       = err0 + sum(info_bit ~= ydec);
             
                bitall     = bitall + K;
            end
        end
 
figure;
semilogy(EBN0,ERR,'-*b');
xlabel('EBN0(dB)')  %x轴坐标描述
ylabel('ERR') %y轴坐标描述
grid on
 
 
if K==6
   save R11.mat EBN0 ERR
end
if K==13
   save R12.mat EBN0 ERR
end
if K==19
   save R13.mat EBN0 ERR
end
014_053m

5.算法涉及理论知识概要

Polar码由土耳其教授Erdal Arikan于2008年提出,是第一种被严格证明可以达到香农极限的构造性编码方法。其核心思想是通过信道极化(Channel Polarization)将多个独立的二进制输入信道转化为一组极化信道,一部分信道接近无差错,另一部分接近完全噪声。

Polar码编码过程

信道极化:通过递归计算信道容量,将n个原始信道转化为n个极化信道

信道选择:选择容量最大的k个信道作为信息位,其余作为冻结位 (固定为0)

编码运算:信息位向量u与生成矩阵Gn​相乘得到码字c:

c=u⋅Gn​

SCL译码是对原始SC译码的改进,通过维护一个候选路径列表提高译码性能:

6.参考文献

1孔维凡,程云鹏.短波通信中的低码率CRC-Polar编译码设计与仿真J.通信技术, 2024, 57(8):775-782.

2高洁.5G 通信中Polar码的编译码研究和应用J.Electronic Science & Technology, 2024, 37(1).DOI:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.01.009.

7.完整算法代码文件获得

完整程序见博客首页左侧或者打开本文底部

V

相关推荐
星夜离尘561 小时前
MATLAB阶跃响应怎么量:别把最后一个采样点当成稳态
开发语言·matlab
星夜离尘562 小时前
MATLAB滑动RMS如何接报警:窗口未满和缺样不能当成正常
开发语言·matlab
机器学习之心4 小时前
给地铁牵引系统做一次“体检“:灰色聚类 + 正态云模型的MATLAB完整实现
matlab·数据挖掘·聚类
星夜离尘561 天前
MATLAB 采样混叠实验 20 Hz 和 80 Hz 为什么会得到相同数据
matlab·数据采集·信号处理·采样定理·混叠
weixin_307779131 天前
C++代码实现MATLAB中的fitrtree函数功能
开发语言·c++·算法·matlab
weixin_307779131 天前
C++代码实现MATLAB中的spectralcluster函数功能
开发语言·c++·算法·matlab
孙琦Ray1 天前
开源MATLAB工具LIBquiv:650小时老化仿真仅139秒
matlab·开源·锂离子电池·等效电路模型·电池老化·libquiv·电池建模
phoenix@Capricornus1 天前
LDA 协方差矩阵(MATLAB `fitcdiscr`)
算法·matlab·矩阵
星夜离尘562 天前
MATLAB 线性去趋势为何损伤低频正弦:联合最小二乘估计幅相与漂移
开发语言·matlab
思茂信息2 天前
电磁仿真学涉及哪些算法?
人工智能·算法·数学建模·matlab·emc·电磁仿真·仿真辐射