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文檔簡介
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。該碼字采用隨機編碼的思想,通過偽隨機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)
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