通信系统中的Turbo码及Turbo均衡问题研究

【摘要】：均衡与编码技术都是用于无线通信系统中提高通信质量、减小误码率的有效措施。在短波信道中，码间干扰是由于多途传播产生的影响通信的主要干扰。在论文中，主要针对非线性均衡器，如判决反馈均衡器、最大似然序列估计均衡器，其原理与算法进行系统的介绍。 Turbo码是一种优秀的前向纠错码，其纠错能力，在高斯信道中接近信道极限。论文系统地介绍了Turbo码的基本概念与理论，编码译码结构。 用于Turbo码中迭代译码技术应使两个译码器独立地工作，一个译码器的输出可以作为先验信息传递到另一个译码器，通过软输出译码算法，逐次迭代计算。这是提高Turbo码性能的关键。 论文中以工程实际应用为出发点，对Turbo码主要在低信噪比、短帧与恒定迭代次数的条件下进行了仿真研究，MAP译码算法与软输出维特比算法是Turbo译码算法中的主要算法，在论文中对上述两种算法在瑞利信道与码间干扰信道中进行仿真、对比。着重在低信噪比条件与小交织深度条件下，两种算法的误码性能对比。 论文中对Turbo码的抗多途能力也作了仿真研究。仿真表明，在低信噪比条件下，信道输出信号不经过均衡也能够由Turbo译码器复原，Turbo码对码间干扰信道有很强的适应性。在水声信道水池中，Turbo码用于水声信道的实验是对仿真工作的进一步展开。 Trubo均衡是将迭代译码思想应用于联合均衡与译码，论文对Turbo均衡的的研究主要是对低复杂度Turbo均衡的仿真，仿真的侧重也以低信噪比、短帧与恒定迭代次数为条件。 论文的另一部分是以Darlington3000高速信号处理板为硬件平台，研究Viterbi算法与Turbo码的SOVA与Max-log-MAP算法的实现。