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二维码
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Turbo码的低码重分布特性研究

张卫党  
【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以代数理论为基础以增加码的最小汉明距离为方向转向了以随机编码为基础以减少低重量码字的个数(错误系数)为方向。本文主要对Turbo码的低码重分布及其应用方面进行了探讨研究。主要内容包括: 1.分析讨论了Turbo码的码重分布特性及各种因素对低码重分布的影响,尤其是分析了在交织长度有限长时和反馈多项式周期较长时,重量大于2的输入序列,如重3、重4输入序列对低码重分布的影响。 2.给出了一个基于统计概念的码重分布算法一逐重量统计法。这种算法的复杂度与分量码的选择和交织器的类型没有任何关系。因此具有很强的通用性。当交织长度在数百范围内时,可以取得很精确的结果,尤其适合于计算低码重分布。 3.深入系统地分析阐述了自结尾序列的特性。证明了自结尾序列分解定理和等重生成定理等若干定理和性质。给出了一种基于自结尾序列等重生成定理的计算Turbo码低码重分布的通用算法。提出了伪自结尾序列的概念并对此进行了分析讨论。 4.提出了交织器的倍距变换特性并讨论了各种因素对倍距变换的影响。指出当低码重分布的主要分量是由重2自结尾序列和重2自结尾序列的组合产生时,倍距变换特性将对低码重分布产生重要的影响。据此设计了一种能够产生稀疏低码重分布的无低倍距变换交织器。 5.将一般的相关概念进行推广,提出了序列的全相关概念,并应用于Turbo码的删截序列的相关特性研究。对于从理论上对Turbo码的删截机制做出解释进行了尝试。 6.基于低码重分布的概念,对Turbo码的不等保护作了进一步的探讨,给出了修改后的三种不等保护的方法。这三种方法的实现都很简单,几乎不需要对原码结构作改动。对于具有稀疏低码重分布的Turbo码改善效果更为明显。


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