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Turbo码编码结构与仿真
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2010-12-02
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了Turbo码的基本组成和迭代译码的原理,而没有严格的理论解释和证明;随后J. Hagenauer阐明了迭代译码的原理,并推导了二进制分组码与卷积码的软输入软输出译码算法。Turbo码中交织器的出现,性能分析非常困难,因此S. Benedetto提出了均匀交织(UI,Uniform Interleaver)的概念,并利用联合界技术给出了Turbo码的平均性能上界;
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University of Science and Technology of China
6.9 Turbo码
6.9.1 前言
6.9.2 Turbo码的编码结构
6.9.3 交织器的设计原则
6.9.4 Turbo码的译码
6.9.5 WCDMA系统中采用的Turbo码
University of Science and Technology of China
6.9.1 前言
¾ 1993年, 在国际通信会议(ICC)上法国学者
C.Berrou等人在他们的论文“逼近Shannon
限的纠错编码和译码—Turbo码”中首次提出
了Turbo码。该文论述,在加性白高斯噪声的
环境下, 采用编码效率R=1/2、交织长度为
65536的Turbo码,经过18次迭代译码后,在
E
b
/N
0
=0.7dB时, 其误码率到达10
-5
,与香农
极限只相差0.5dB,从而产生了在该领域的巨
大兴趣。
University of Science and Technology of China
¾ 但Berrou仅给出了Turbo码的基本组成和迭代译码的
原理,而没有严格的理论解释和证明;随后J.
Hagenauer阐明了迭代译码的原理,并推导了二进制
分组码与卷积码的软输入软输出译码算法。由于在
Turbo码中交织器的出现,性能分析非常困难,因此S.
Benedetto 提出了均匀交织(UI , Uniform
Interleaver )的概念,并利用联合界技术给出了
Turbo码的平均性能上界;J. Seghers系统地分析了
Turbo码的距离特性;Mackay证明了Turbo码的校验
矩阵与LDPC码的校验矩阵是等价的,从而可以将
Turbo码看出一类特殊的LDPC码。
University of Science and Technology of China
6.9.2 Turbo码的编码结构
¾ Turbo码的最大特点在于它通过在编译码器中
交织器和解交织器的使用,有效地实现随机性
编译码的思想,通过短码的有效结合实现长
码,达到了接近Shannon理论极限的性能
¾ 通常,Turbo码编码器可分为并行级联卷积码
(PCCC, Parallel Concatenated Convolutional
Codes)结构、串行级联卷积码(SCCC, Serial
Concatenated Convolutional Codes)结构和混
合级联卷积码(HCCC, Hybrid Concatenated
Convolutional Codes)结构。
University of Science and Technology of China
PCCC编码器结构
¾ Berrou最初提出的Turbo码采用的是并行级联卷积码结
构。下图给出了由两个分量编码器组成的Turbo码的编
码框图。
¾ 分量码一般选择为递归系统卷积(RSC)码,也可以为分
组码、非递归卷积(NRC)码以及非系统码(NSC)码,但
分量码的最佳选择是递归系统卷积码。一般来说,两个
分量码采用相同的生成矩阵,当然也可以不同。
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k
d
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d
′
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k
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1
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2
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k
y
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- 数字改变世界2013-04-08换可以,内容不错的
shenhailanlan
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