基本介紹
- 中文名：Viterbi解碼
- 簡單概括：相加－比較－保留
- 運行特點：前向的、無反饋的
- 解碼算法：卷積碼的解碼算法
基本解釋,算法1,算法2,解碼算法,
基本解釋
實際上是尋找與接收序列Hamming距離最小的編碼序列。對於格線圖描述Viterbi 算法，整個
Viterbi 解碼算法可以簡單概括為“相加－比較－保留”，解碼器運行是前向的、無反饋的，
實現過程並不複雜。
算法1
我們來分析Viterbi 算法的複雜度： (n, k, N)卷積碼的狀態數為2k (N−1) ，對每一時刻要
做2k (N−1) 次“加－比－存”操作，每一操作包括2k 次加法和2k −1 次比較，同時要保留2k (N−1)
條倖存路徑。由此可見，Viterbi 算法的複雜度與信道質量無關，其計算量和存儲量都隨約束
長度N 和信息元分組k 呈指數增長。因此，在約束長度和信息元分組較大時並不適用。
為了充分利用信道信息，提高卷積碼解碼的可靠性，可以採用軟判決Viterbi 解碼算法。
是簡單的 0、1 兩電平量化，然後送往解碼器。即編碼信道的輸出是沒有經過判決的“軟信
息”。
算法2
軟判決算法與硬判決算法相比，軟判決解碼算法的路徑度量採用“軟距離”而不是漢明距離。最常採用的是歐幾里德距離，也就是接收波形與可能的傳送波形之間的幾何距離。在採用軟距離的情況下，路徑度量的值是模擬量，需要經過一些處理以便於相加和比較。因此，使計算複雜度有所提高。除了路徑度量以外，軟判決算法與硬判決算法在結構和過程上完全相同。一般而言，由於硬判決解碼的判決過程損失了信道信息，軟判決解碼比硬判決解碼性能上要好約2 dB 。不管採用軟判決還是硬判決，由於Viterbi 算法是基於序列的解碼，其解碼錯誤往往具有突發性
解碼算法
viterbi解碼算法是一種卷積碼的解碼算法。優點不說了。缺點就是隨著約束長度的增加算法的複雜度增加很快。約束長度N為7時要比較的路徑就有64條，為8時路徑變為128條。 (2<<(N-1))。所以viterbi解碼一般套用在約束長度小於10的場合中。
先說編碼（舉例約束長度為7）：編碼器7個延遲器的狀態（0，1）組成了整個編碼器的64個狀態。每個狀態在編碼器輸入0或1時，會跳轉到另一個之中。比如110100輸入1時，變成101001（其實就是移位暫存器）。並且輸出也是隨之而改變的。
這樣解碼的過程就是逆過程。算法規定t時刻收到的數據都要進行64次比較，就是64個狀態每條路有兩條分支（因為輸入0或1），同時，跳傳到不同的兩個狀態中去，將兩條相應的輸出和實際接收到的輸出比較，量度值大的拋棄（也就是比較結果相差大的），留下來的就叫做倖存路徑，將倖存路徑加上上一時刻倖存路徑的量度然後保存，這樣64條倖存路徑就增加了一步。在解碼結束的時候，從64條倖存路徑中選出一條量度最小的，反推出這條倖存路徑（叫做回溯），得出相應的解碼輸出。
