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Turbo码的译码算法比较研究以及在CPM技术中的应用

王苏  
【摘要】: 纠错编码技术作为改善数字通信可靠性的一种有效的手段,在数字通信的各个领域都得到了广泛的应用。1993年,法国的C.Berrou等人提出了一种将递归系统卷积码通过交织器并行级联的编码方案,称之为Turbo码。传统的Turbo码山两个经交织器连接的分量码编码器级联而成,且Turbo码的译码采用了软输入软输出的算法思想和迭代译码的方法,使子译码器之间可以相互传递软信息,保证编码信息的充分利用。 本文首先研究了Turbo码的(log-)MAP、Max-log-MAP以及SOVA算法在不同参数下的性能比较,设想了一种融合串行、并行级联卷积码译码思想的串行级联Turbo码的编码方案;并在此基础上对BCJR算法以及Log-MAP算法进行了统计意义上的分析与比较,从仿真的角度说明了Log-MAP算法虽然在本质上是等同于BCJR算法的,但是Log-MAP算法中用于最后判决的对数似然比序列LLR相对于呈高斯分布的BCJR算法来说,其概率密度的分布比较杂乱,但是其均值和方差随着信噪比的改变近似呈线性关系。此外本文还通过大量的仿真还证明了log-MAP译码算法对信道中叠加的噪声方差估计值的精度要求并不高。 另外,本文还结合了网格编码调制(TCM)的概念,对Turbo码与连续相位调制(CPM)串行级联的结合方案中调制信号之间的最小欧氏距离以及Turbo码的最优化编码结构进行了搜索与研究,在分析数据结果的同时将搜索结果与卷积码进行了比较,从最小欧氏距离与误码率性能成反比关系的理论基础上证明了Turbo码与卷积码相比的优越性所在。


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