multi_rayleigh_vita_213encoded_all_wdiv2.m

短波信道抗多音干扰的性能分析及其仿真

    rs2=zeros(1,number_of_out);% 第2个分集chip的rs
    
    % 这里我没有必要把整个频率号都生成出来再重复diversity那么多次再交织,我只需把加干扰的那部分程序运行diversity次其结果与前面采用交织是一样的
    % 给chip1加上衰落、干扰和噪声
    theta=2*pi*rand;% 干扰音与跳频信号的相对相位
%   J=randint(1,Q,number_of_out); % J 矩阵中存放Q个干扰音所在的频率号
    J=gen_multijammer(Q,number_of_out);% J 矩阵中存放Q个干扰音所在的频率号,干扰音所在频率号范围也是[0,number_of_out-1]而不是[1,number_of_out]
    for j=0:number_of_out-1
        if (j==f(i))
            rc1(j+1)=raylrnd(sqrt(Ec))+sgma*randn; % 很显然,分集后这里应该是Ec,而不是原来的Es
            rs1(j+1)=sgma*randn;
        else
            rc1(j+1)=sgma*randn;
            rs1(j+1)=sgma*randn;
        end
    end
    jam_rayleigh=raylrnd(sqrt(Ej0));
    for k=1:Q
        for j=0:number_of_out-1
            if (j==J(k))
                rc1(j+1)=rc1(j+1)+jam_rayleigh*cos(theta);
                rs1(j+1)=rs1(j+1)+jam_rayleigh*sin(theta);
            end
        end
    end
    for j=0:number_of_out-1
        R_chip1(j+1)=rc1(j+1)^2+rs1(j+1)^2;% 第1个chip的平方律解调输出判决统计量(能量)
    end
    
    % 给chip2加上衰落、干扰和噪声
    theta=2*pi*rand;% 干扰音与跳频信号的相对相位
%   J=randint(1,Q,number_of_out); % J 矩阵中存放Q个干扰音所在的频率号
    J=gen_multijammer(Q,number_of_out);% J 矩阵中存放Q个干扰音所在的频率号,干扰音所在频率号范围也是[0,number_of_out-1]而不是[1,number_of_out]
    for j=0:number_of_out-1
        if (j==f(i))
            rc2(j+1)=raylrnd(sqrt(Ec))+sgma*randn; % 很显然,分集后这里应该是Ec,而不是原来的Es
            rs2(j+1)=sgma*randn;
        else
            rc2(j+1)=sgma*randn;
            rs2(j+1)=sgma*randn;
        end
    end
    jam_rayleigh=raylrnd(sqrt(Ej0));
    for k=1:Q
        for j=0:number_of_out-1
            if (j==J(k))
                rc2(j+1)=rc2(j+1)+jam_rayleigh*cos(theta);
                rs2(j+1)=rs2(j+1)+jam_rayleigh*sin(theta);
            end
        end
    end
    for j=0:number_of_out-1
        R_chip2(j+1)=rc2(j+1)^2+rs2(j+1)^2;% 第2个chip的平方律解调输出判决统计量(能量)
    end
    
    for j=0:number_of_out-1
        demod_input(j+1,i)=R_chip1(j+1)+R_chip2(j+1);
    end
    D=nextstate(D+1,source_coded(i)+1);
end
% ************************* End of the Rayleigh Fading Channel and Noncoherent Demodulation Modular ********************** %



% ***********************维特比序列检测模块********************************* %
state_metric=zeros(number_of_states,2);
survivor_state=zeros(number_of_states,depth_of_trellis+1);
for i=1:depth_of_trellis-L
    flag=zeros(1,number_of_states);
    if i<=L+1
        step=2^((L+1-i)*BPH);
    else
        step=1;
    end
    for j=0:step:number_of_states-1
        for m=0:fanout-1
            branch_metric=demod_input(output(j+1,m+1)+1,i);
            if((state_metric(nextstate(j+1,m+1)+1,2)<state_metric(j+1,1)...
                    +branch_metric)|flag(nextstate(j+1,m+1)+1)==0)
                state_metric(nextstate(j+1,m+1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+branch_metric;
                survivor_state(nextstate(j+1,m+1)+1,i+1)=j;
                flag(nextstate(j+1,m+1)+1)=1;
            end
        end
    end
    state_metric=state_metric(:,2:-1:1);
end
for i=depth_of_trellis-L+1:depth_of_trellis
    flag=zeros(1,number_of_states);
    last_stop=number_of_states/(2^((i-depth_of_trellis+L-1)*BPH));
    for j=0:last_stop-1
        branch_metric=demod_input(output(j+1,m+1)+1,i);
        if((state_metric(nextstate(j+1,1)+1,2)<state_metric(j+1,1)...
            +branch_metric)|flag(nextstate(j+1,1)+1)==0)
            state_metric(nextstate(j+1,1)+1,2)=state_metric(j+1,1)+branch_metric;
            survivor_state(nextstate(j+1,1)+1,i+1)=j;
            flag(nextstate(j+1,1)+1)=1;
        end
    end
    state_metric=state_metric(:,2:-1:1);
end
state_sequence=zeros(1,depth_of_trellis+1);
for i=1:depth_of_trellis
    state_sequence(1,depth_of_trellis-i+1)=survivor_state((state_sequence(1,depth_of_trellis+2-i)...
        +1),depth_of_trellis-i+2);
end
decoder_output=zeros(1,BPH*(depth_of_trellis-L));% length(decoder_output)=BPH*2N
for i=1:depth_of_trellis-L  % 在G函数维特比译码的时候就已经考虑到将原来补上的L个0符号给去掉了,G函数维特比译码后的输出是2N个十进制符号(转换成BPH*2N个比特)
    dec_output_deci=input(state_sequence(1,i)+1,state_sequence(1,i+1)+1);% 输出的十进制符号寄存器dec_output_deci(其实是fanout进制的符号)
                                                                         % 因为下面一句dec_output_bin=deci2change(dec_output_deci,BPH,2)显然是
                                                                         % 把dec_output_deci转化为 BPH 位二进制的,所以dec_output_deci
                                                                         % 应该是2^BPH=fanout进制而不是十进制的    
    vitdec_output(i)=dec_output_deci; % 存放维特比译码输出的fanout进制的符号序列
    if(BPH~=1)
        dec_output_bin=deci2change(dec_output_deci,BPH,2);
        decoder_output((i-1)*BPH+1:i*BPH)=dec_output_bin; %decoder_output是维特比译码输出的二进制序列,length(decoder_output)=BPH*2N
    else
        decoder_output(1,i)=dec_output_deci;
    end
end
% ****************** End of the Viterbi Sequence Detection Modular ****************** %


% % ***********************随机解交织*********************%
% deint_output_bin=deinterleave(decoder_output,alpha); % BPH*2N个比特进行解交织,2N个符号即BPH*2N个比特
% 
% % ****************************************************%

% *********************解交织部分(块交织)(基于比特的解交织)****************%
% 仅适用于BPH=2且N=1000时
deint_output_bin=zeros(1,2*BPH*N);% 解交织输出deint_output_bin
B1=zeros(80,50);
for i=1:2*BPH*N
    B1(i)=decoder_output(i);
end
B=B1.';
for i=1:2*BPH*N
    deint_output_bin(i)=B(i);% deint_output_bin为解交织后输出的二进制比特序列,行矢量(也就是纠错码译码的输入序列)
end
% *********** End of the Block De-interleaving Modular *************** %


% ***********(n,k,K)=(1,2,3)卷积码译码部分***********%
deco_output=vitdec(deint_output_bin,trel,15,'trunc','hard');

% ***************************************************%

for i=1:2*N % % 计算维特比译码后,(8,4)译码之前的fanout=4进制符号错误数,共有2N个符号
    if(vitdec_output(i)~=source_coded(i))
        vita_symbol_err(pp,rep)=vita_symbol_err(pp,rep)+1;% 这时vita_symbol_err是维特比译码后,(8,4)译码之前的4进制符号错误数
    end
end

for i=1:N*BPH
    if(dsource(i)~=deco_output(i))
       num_of_err(pp,rep)=num_of_err(pp,rep)+1;
    end
end

waitbar(rep/times,WTbar)
end % 与最外层"多少遍rep" for循环对应的end
close(WTbar)
waitbar(pp/length(Eb_to_Nj_in_dB),WTbarpp)
end % 对应于最最外面pp信干比循环的end
close(WTbarpp)



PB_all=sum(num_of_err,2)/(N*times*BPH) % N 是一遍的符号流长度,总共进行times遍,共N*times个符号

symerr_num_biterr=zeros(2*length(Eb_to_Nj_in_dB),times);% symerr_num_biterr矩阵中奇数行是某一信干比下维特比译码后,RS译码之前的2^BPH=4进制符号错误数
                                                        % 偶数行是对应的最终RS译码后的2^M=16进制符号错误数
for i=1:length(Eb_to_Nj_in_dB)
    symerr_num_biterr(2*(i-1)+1,:)=vita_symbol_err(i,:);
    symerr_num_biterr(2*i,:)=num_of_err(i,:);
end