第五章 NI SDR 系統上實現－模擬驗證與效能分析
5.1 系統驗證架構程式設計與實作
迴旋碼於 AWGN 環境下的模擬程式架構程式碼如圖 5.1-1：
圖 5.1-1 迴旋碼於 AWGN 環境下之模擬程式架構
如圖 5.1-1 編號所示說明：
1. 於 AWGN 環境下所測詴的 Eb/N0 控制，可以依照所需的測詴範圍設 定其 Eb/N0 間隔，完整的呈現錯誤機率曲線圖。
2. 設定其每一個 Eb/N0 值所需要產生的 Information source 樣本數，其樣 本數為 N×100,000(N 為迴圈數、100,000 為限制的樣本數)。
3. 由於 Modulation toolkit 的 AWGN 模組所能運算的資料量有限制，故 每一個迴圈設定整數 100,000 筆樣本數。
4. 迴旋編碼器，依照限制長度 K=3~7，有 5 個不同的迴旋編碼器。
5. 以 Modulation toolkit 所提供的模組完成 Filter & Modulation & AWGN
& Demodulation & Matched Filter 的架構。
6. 硬式解碼決策與軟式解碼決策，以及依照迴旋解碼器的限制長度所對 應的 5 種迴旋解碼器，每一種限制長度的迴旋解碼器再依照解碼路徑 深度(h)有 2~8 倍的分別，因此一共有 5×7 = 35 種迴旋解碼器的規格。
7. 將 Information source stream 與 Information sink stream 比對，統計錯誤 數量，再依照產生的樣本數計算位元錯誤機率。
8. 累計每一個 Eb/N0 值的位元錯誤率於圖表上，呈現其錯誤機率曲線 圖。
迴旋碼於 AWGN 環境下的模擬程式架構人機介面，如圖 5.1-2：
圖 5.1-2 迴旋碼於 AWGN 環境下之模擬程式人機介面
如上圖所看到的人機介面，控制面板可以選擇要模擬的迴旋編碼器的限 制長度，則程式會自動選擇相對應的迴旋解碼器，接著選擇迴旋解碼器 前端的解碼決策，在設定解碼器的解碼路徑深度。藉由設定 Eb/N0 初始 值與 Eb/N0 結束值來選取模擬範圍，Eb/N0 間隔則可設定錯誤機率曲線 圖的取樣點數。最後藉由 Information Number 來設定每一個 Eb/N0 所產 生的 Information source 樣本數。最後將模擬的錯誤機率曲線圖呈現於圖 5.1-2 的右圖。
(圖 5.1-2，取迴旋編碼器限制長度 K=3、硬式解碼決策、解碼路徑深度 h=5、模擬範圍 Eb/N0=2~6(間隔 0.5，共 9 點 Eb/N0 值)、Information source 樣本數為 1,000,000(N=10)。)
5.2 效能分析－硬式解碼決策、限制長度 K=3~7、解碼路徑深
度 h=2~8將從 LabVIEW 模擬後的錯誤機率曲線資料匯至 Excel 上，方便呈現 效率的比較。在硬式解碼決策下，迴旋碼於不同的限制長度與不同的解
碼路徑深度、解碼效率比較與分析以及其性能界限的呈現[16,17,18]：
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-2 (2,1,4)迴旋碼於硬式解碼決策在不同解碼路徑深度的比較
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-3 (2,1,5)迴旋碼於硬式解碼決策在不同解碼路徑深度的比較
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-4 (2,1,6)迴旋碼於硬式解碼決策在不同解碼路徑深度的比較
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-5 (2,1,7)迴旋碼於硬式解碼決策在不同解碼路徑深度的比較
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
以上是由固定的硬式解碼決策與限制長度(K)去觀察不同的解碼路徑
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-7 硬式解碼決策在解碼路徑深度(h=3)與不同限制長度的比較
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-7 和圖 5.2-8 可以看到硬式解碼決策在解碼路徑深度(h=3、4)，位
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-10 硬式解碼決策在解碼路徑深度(h=6)與不同限制長度的比較
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
圖 5.2-12 硬式解碼決策在解碼路徑深度(h=8)與不同限制長度的比較
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)
5.3 效能分析－三位元軟式解碼決策、限制長度 K=3~7、解碼
Bit Error Rate
Eb/ N0(dB)