定點TURBO譯碼算法與協(xié)作TURBO編譯碼技術研究.pdf

1、Turbo碼于1993年由法國學者C.Berrou等人提出，其接近Shannon極限的優(yōu)異性能引起國內(nèi)外學者的關注，被看作是信道編碼理論發(fā)展史上一個里程碑。隨著理論基礎的日益完善，Turbo碼已在包括3G在內(nèi)的各種通信系統(tǒng)中得到了成熟的應用，而下一代移動通信系統(tǒng)將對Turbo碼的性能和速率提出更高的要求，因此分析和討論不同Turbo編譯碼方案及其性能、研究Turbo碼實現(xiàn)技術，分析適合于分布式協(xié)作通信環(huán)境要求的協(xié)作Turbo編譯碼技術無

2、疑是非常重要的。本文的主要工作正是從Turbo碼重量譜分布和性能仿真的角度分析不同Turbo編碼構造對Turbo碼性能的影響，基于輸入輸出統(tǒng)計特性分析Turbo碼定點譯碼算法量化和歸一化技術方案，此外，論文針對中繼模型分析和討論了全雙工模式下的協(xié)作Turbo編譯碼技術方案。
　　 首先，論文討論了不同Turbo碼編碼結構及其對Turbo碼性能的影響。論文在分析和介紹穿孔Turbo編碼、非對稱Turbo編碼和非系統(tǒng)Turbo編碼的

3、基礎上，結合基于約束子碼的Turbo碼重量譜搜索算法，計算穿孔Turbo編碼和非對稱Turbo編碼的重量譜，并進一步分析重量譜分布和Turbo編碼性能的關系。相關分析表明，采用本原多項式或非本原多項式的對稱Turbo碼只具有較好的錯誤平層區(qū)性能或較好的瀑布區(qū)性能，而采用本原多項式和非本原多項式的非對稱Turbo碼能在瀑布區(qū)和錯誤平層區(qū)性能間取得較好的折中。
　　 其次，本文介紹了幾種應用較廣泛的Turbo碼譯碼算法，并對其做性能

4、仿真以便為Turbo碼實現(xiàn)技術提供基礎。在實際應用中，Turbo碼譯碼只能采用定點譯碼算法，為此必須選擇合理的定點量化方案、確定定點位寬，并對應確定狀態(tài)度量遞歸計算過程中的歸一化方案。論文在折中考慮譯碼性能和譯碼計算復雜度的基礎上，選擇增強型Max-Log-MAP算法作為Turbo碼定點譯碼算法。論文結合Turbo碼迭代譯碼輸入輸出變量的統(tǒng)計特性分析，分析和討論了Turbo碼定點譯碼算法中輸入待譯碼數(shù)據(jù)基于均勻量化的定點方法，并重點研究

5、了狀態(tài)度量遞歸計算中的歸一化方法。研究表明，根據(jù)輸入輸出變量的統(tǒng)計特性分析，可以預先確定Turbo碼定點譯碼中的數(shù)據(jù)定點位寬和相關歸一化參數(shù)。
　　 最后，本文討論了中繼通信系統(tǒng)下基于Turbo碼的協(xié)作編碼技術方案。在介紹中繼通信系統(tǒng)模型以及常用的協(xié)作編譯碼方案的基礎上，給出了全雙工中繼模式下基于軟信息合并的協(xié)作Turbo編譯碼方案，并重點討論了不同中繼節(jié)點位置對基于Turbo碼的協(xié)作編碼性能的影響。相關仿真結果表明，基于Tur