Turbo码交织器的设计及性能分析

【摘要】： 1993年，法国的C.Berrou等人提出了一种新的纠错编码——Turbo码，当交织长度足够长时，其性能接近Shannon信道编码极限值。Turbo码是一类并行递推系统卷积码，它的编码器是由两个以交织器相连接的子编码器组成，译码由级联的两个子译码器以迭代译码的方式完成。 本文对Turbo码进行了系统的分析，着重于Turbo码交织技术的探讨。首先，介绍了Turbo码的基本编、译码器结构。然后，介绍了交织技术的基本知识，并对分组交织器和随机交织器进行了比较，结果发现，随机交织器应具有最好的性能。但是，随着交织长度的增加，传统的S随机交织器已经无法再满足Turbo码性能的要求，针对下一代高速移动通信系统，我们对传统的S随机交织器进行了改进，生成了一种新的随机交织器。仿真结果表明，此种交织器无论是从生成时间还是性能表现上都是优于传统随机交织器的。最后，通过对距离谱的分析，提出了两种改善Turbo码“地板效应”的方法。通过对附加信息与输入信息之间相关系数的分析，找到了一种新的方法进行交织器设计，从计算机仿真结果来看，新的交织器在整体性能的提高方面是优于其它交织器的。 尽管Turbo码交织器的设计还有许多问题尚待解决，但它的确是关系到Turbo码整体性能的关键部分，是Turbo码设计中的核心技术之一，所以一直是编码学术界研究的热点。而且Turbo码是对原有纠错编码设计思想的突破，并可望得到广泛的应用。