GnuRadio学习笔记

GnuRadio学习笔记

1、 trellis

1.1 fsm

FSM是Finite State Machine的缩写，即有限状态机，在trellis中用于描述卷积编码的状态图。
在GnuRadio中，为了加快编码的速度，将卷积码的状态图记录在fsm文件中，在GnuRadio源码中已经有一些写好的fsm文件，
位于gr-trellis/src/examples/fsm_files。下面以awgn1o2_8.fsm文件为例，解释fsm文件是如何描述一个卷积编码器的状态图。

  1 2 8 4
  2
  3 0       4
  4 0       4
  5 1       5
  6 1       5
  7 2       6
  8 2       6
  9 3       7
 10 3       7
 11
 12
 13 0       3
 14 3       0
 15 1       2
 16 2       1
 17 3       0
 18 0       3
 19 2       1
 20 1       2
 21
 22
 23 1/2 8-state code (Proakis pg. 493)
 24 GM1o2_8=[ 1+D+D^3   1+D+D^2+D^3] =[13 , 15] (decimal)


该文件可以分为四部分：

• 第1行。第一个数描述输入比特，这里为2，也就是说输入为1比特，共两个状态；第二个数描述寄存器，这里为8，即共有3个寄存器，共8个状态；第三个数描述输出比特，这里为4，即输出2比特，共4个状态。即该fsm文件描述的是一个1进2出，约束长度为4的卷积编码器。

• 第3到10行。这8行用于描述3个寄存器的8个状态之间如何转换。从上到下，每一行按照递增顺序表示一个状态，每一行的两列分别表示在当前状态下输入0和1之后，寄存器的下一个状态。以第6行为例，表示的是第4个状态，即011（000是第1个状态），当输入比特为0，寄存器的下一个状态将变为001，十进制为1，即第2个状态，当输入比特为1，寄存器的下一个状态将变为101，十进制为5，即第6个状态。

• 第13到20行。这8行用于描述生成多项式，即寄存器处于8个不同状态时，输出的比特，其中每一列分别表示输入比特为0和为1的情况。这个文件描述的卷积编码器生成多项式为[ 1+D+D^3   1+D+D^2+D^3] =[13 , 15]。以第16行为例，寄存器处于第4个状态，即011，当输入比特为0，上半部分输出比特为1，下半部分输出比特为0，所以输出比特为10，十进制为2，当输入比特为1，上半部分输出比特为0，下半部分输出比特为1，所以输出比特为01，十进制为1。

• 23和24行。这两行可以看作是注释，用于说明该fsm文件的作用，这里写出了生成多项式，还有参考的书籍（Digital Communications by John Proakis）。