預(yù)編碼Turbo碼的聯(lián)合限性能研究.pdf

1、Turbo碼的出現(xiàn)在信道編碼理論發(fā)展的漫漫長路上具有劃時代的意義。該碼字采用隨機(jī)編碼的思想，通過偽隨機(jī)交織器將兩個短的遞歸系統(tǒng)卷積碼并行級聯(lián)，構(gòu)成一類長碼，同時利用次優(yōu)的基于軟輸入、軟輸出迭代的最大后驗概率譯碼算法進(jìn)行譯碼，從而使其具有接近Shannon極限的誤比特率性能。Turbo碼轉(zhuǎn)變了研究者們原先設(shè)計信道編碼的思路：它旨在減少具有低重量的碼字的數(shù)目，逐漸摒棄了原始的基于代數(shù)理論增大碼字最小漢明重量的編碼方案。然而Turbo碼的最小

2、漢明距離特性較差，使其性能曲線在極低誤比特率時出現(xiàn)錯誤平層，限制了Turbo碼的應(yīng)用范圍，在此基礎(chǔ)上本文提出了預(yù)編碼Turbo碼。這類碼是傳統(tǒng)Turbo碼的改進(jìn)方案，它由外碼累加器與內(nèi)碼Turbo碼以串行方式級聯(lián)而成。預(yù)編碼Turbo碼利用預(yù)編碼技術(shù)，通過累加器對原始Turbo碼的輸入序列進(jìn)行預(yù)處理，改善了傳統(tǒng)Turbo碼的最小距離特性，從而使傳統(tǒng)Turbo碼的BER性能和聯(lián)合限性能均得到了改善。
　　本文主要對預(yù)編碼Turbo碼

3、和Turbo碼的編碼原理、迭代譯碼算法以及最大似然譯碼性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析和討論，具體分為以下三部分：
　　(1)介紹了信道編解碼系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論：信道編碼的起源及發(fā)展，信道編解碼的經(jīng)典模型，數(shù)字通信系統(tǒng)的相關(guān)概念，線性分組碼和卷積碼的基礎(chǔ)理論，Tanner圖及和積譯碼算法的原理。
　　(2)以并行和串行的短碼級聯(lián)方案以及遞歸系統(tǒng)卷積碼的最大后驗概率 MAP譯碼算法為基礎(chǔ)，參考串行級聯(lián)卷積碼迭代譯碼過程中外信息的傳遞方式，

4、詳細(xì)分析討論了預(yù)編碼Turbo碼和Turbo碼的編譯碼方法，并在高斯加性白噪聲信道上分別對其譯碼性能進(jìn)行了仿真。
　　(3)以遞歸系統(tǒng)卷積碼的重量枚舉函數(shù) WEF的計算為基礎(chǔ)，分別推導(dǎo)了預(yù)編碼Turbo碼和Turbo碼WEF的計算公式。得到碼字的WEF后，根據(jù)聯(lián)合限方法，研究分析了預(yù)編碼Turbo碼和Turbo碼的錯誤平層性能，并給出了其最大似然譯碼性能的上限。
　　通過仿真及理論分析，結(jié)果表明相比于原始Turbo碼，優(yōu)化設(shè)