窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-Io T)作为物联网的主用通信方式,目前已被国内三大通信运营商确定为物联网通信的首选方案。NB-Io T具备广覆盖、低功耗、成本低和大连接等优点,更易于在现有蜂窝网络上布设,实现“万物互联”的目标。在布置NB-Io T基站位置时,通常使用小型化的NB-Io T便携式网络测试分析仪协助确定基站的最佳位置,以避免因基站位置不佳而导致的信号覆盖范围冗余或缺失的问题。然而,实际测试中发现,现有NB-Io T便携式网络测试分析仪的编译码模块性能不够理想,还存在一定的提升空间。目前NB-Io T便携式网络测试分析仪主要采用Viterbi译码算法和ML译码算法,ML译码算法的误码率虽然最低,但该算法的运算复杂度较高,译码要用较长的时间,难以满足NB-Io T的实时性要求;而Viterbi译码算法的运算复杂度虽然相对较低,但该算法的误码率性能相对较差。因此,研究一种同时具有良好运算复杂度与译码性能,适合于硬件实现的信道译码算法对于助力NB-Io T的推广与应用具有重要的意义。因此,本论文重点针对NB-Io T便携式网络测试分析仪的编译码模块展开研究,以降低运算复杂度,提高译码性能为目标展开算法设计与软硬件实现研究,以期改善现有NB-Io T便携式网络测试分析仪误码率高、时延大、抗干扰能力偏弱等问题,为NB-Io T便携式网络测试分析仪实现高性能的编译码模块提供技术支持。本文主要开展的工作和创新点如下:(1)针对当前NB-Io T便携式网络测试分析仪的编译码模块的译码效果不是很理想的问题,提出了一种基于正逆向结合的Viterbi译码改进算法。该算法在原有的Veiterbi算法的基础上改变译码的顺序,假如k/2处支路度量的值比k处支路度量值的二分之一小,此时,采用逆序译码的效果要比传统的正向译码效果要好,将采用逆序译码。反之,正向译码的效果好于逆向译码,将采用传统的Viterbi正向译码。经过Matlab仿真实验发现,经过改进的Viterbi译码算法在AWGN和瑞利多径衰落信道环境下进行译码要比未改进的Viterbi译码算法多1d B的增益,能够很好的降低当前Viterbi译码算法的误码率,译码时间也能大幅度减少。另外,改进的Viterbi译码算法的译码性能在接近最大似然算法性能的情况下比最大似然算法的复杂度要低,非常适用于编译码模块的硬件实现,故经过改进的Viterbi算法是一种性能折中的译码算法,适用于NB-Io T下行广播信道编译码模块的译码实现。(2)设计一种基于Matlab的软件实现模块,测试改进的Viterbi译码算法的译码性能。本文中设计的软件实现模块通过模拟在不同信噪比环境下编译码模块的仿真曲线,计算时间复杂度和误码率,能够验证改进算法的译码性能。经过3000次的译码仿真结果比较和时间复杂度及误码率的分析证明,改进的Viterbi译码算法在复杂的环境下仍然保持良好的译码性能,能够很好的解决当前NB-Io T便携式网络测试分析仪编译码模块抗干扰能力较弱的短板。(3)基于通用软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral,USRP)搭建了本文中所提到改进算法的硬件验证环境。在该硬件验证环境下,PC端产生NBIo T信号,发射端USRP对该原始信号进行编码并发送,然后在干扰端USRP附加不同强度的加性高斯白噪声来模拟复杂的噪声环境,接收端USRP对叠加干扰后的信号进行接收与变频,恢复基带信号并进行解调和译码,最后在PC监测端对译码性能进行评估。根据实验结果显示,在基于软件无线电外设的硬件环境下,该改进算法具有和软件实验环境下相近的误码率和时间复杂度,进一步证明了文中改进算法具有优异的译码性能。