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Turbo码理论及其应用的研究

白宝明  
【摘要】: Turbo码具有近Shannon限的性能,它的出现被看作是信道编码理论发展史 上的一个里程碑,它使人们设计信道编码的方法从增加码的最小汉明距离转向了 减少低重量码字的个数(错误系数)。本文主要对turbo码理论及其应用中的分量 码配置、交织器设计、连续译码算法和衰落信道上的性能模拟方法等问题进行了 研究。主要内容包括: 1.从级联码的软判决译码的角度介绍了信道编码理论与技术的发展,论述了 不同调制信号的Shannon容量限; 2.论述了turbo码的迭代译码原理,系统地推导了AWGN信道和Rayleigh 衰落信道上turbo码的译码算法,模拟了各种译码算法的性能; 3.分析与模拟了由不同状态、不同连接矢量的分量码构成的turbo码的性能, 讨论了归零处理turbo码性能的影响,研究了分组交织器与随机交织器的性能差 异,提出了“有效码长”的概念; 4.基于最大后验概率判决准则,提出了两种只有前向递推的软输出译码算 法,它们具有较低的译码延迟,可用于面向连续比特流的turbo码中。这两种算 法还可以在对数域上作进一步的简化; 5.论述了衰落信道上turbo码的仿真方法与相关衰落信道上编码器的构成方 式,给出了衰落信道上turbo码的最大似然译码的平均性能上界。


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