文章编号：１００４ ８８２０（ ２００９）０１ ００４６ ０４
收稿日期： ２００８ ０６ １９
基金项目： 山东省自然科学基金资助项目（Ｙ２００５Ｇ１５）．
作者简介： 王辉（１９８１ ），男，山东烟台人，硕士研究生，主要研究方向信道编码；通讯联系人：王中训，教授，博士．
基 于 ＡＷＧＮ 多 次 迭 代 的 Ｔｕｒｂｏ 码 与 卷 积 码 性 能 比 较
王 辉，王中训，段中华
（烟台大学 光电信息科学技术学院，山东 烟台 ２６４００５）
摘 要： 分析了卷积码及由其发展出的 Ｔｕｒｂｏ 码的编码原理，给出了这 ２ 种编码方法的结
构特征和最大后验概率（ＭＡＰ）的译码算法；分别对卷积码和 Ｔｕｒｂｏ 码进行仿真，得到在码
长 １０２４ 尽可能多的迭代次数情况下的 Ｔｕｒｂｏ 码误码率（ＢＥＲ） 曲线和采用维特比译码方
法的卷积码误码率曲线．通过比较 ２ 种编码方法的仿真结果验证了 Ｔｕｒｂｏ 码编码和译码
系统的性能比传统的卷积码系统性能优异的结论，提出并描述了尽可能多次迭代的 Ｔｕｒｂｏ
码对卷积码在性能上的具体优势．
关键词： 卷积码；Ｔｕｒｂｏ 码；ＭＡＰ 译码；维特比译码
中图分类号： ＴＮ９１１．２２ 文献标识码： Ａ
Ｔｕｒｂｏ 码
［１，２］
通过对同一信息序列采用不同交
织方案，产生 ２ 个或多个分量码，以此构成码本．相
对于普通编码方案在译码过程最后一步得到的是
硬判决译码比特，Ｔｕｒｂｏ 码译码算法利用了由各个
译码器得到的信息，它含有软判决而不只是硬判
决．Ｔｕｒｂｏ 译码的深层含义是将一个译码器的软判
决输出到另一个译码器的输入端，并且重复这样的
过程几次以获得更可靠的判决．因此 ，在码长和交
织方案一定的情况下，增加 Ｔｕｒｂｏ 码的迭代次数就
成为提高 Ｔｕｒｂｏ 码性能的主要方法．
１ 卷积编码和译码
卷积码
［３ ］
通常用 （ｎ，ｋ，Ｎ） 表示，它是把 ｋ 个
信息比特编成 ｎ 个信息比，Ｎ 为编码约束长度．卷
积码编码后的 ｎ 个码元不仅与当前组的 ｋ 个信息
比特有关，而且与前 Ｎ －１ 个输入组的信息比特
有关．卷积码的关键特征是它的编码函数 Ｇ（ｍ），
据此可由输入序列ｍ 方便地计算输出序列 Ｕ．卷
积码译码采用维特比译码
［３］
．维特比算法考虑的
是去除不可能成为最大似然选择对象的网格图上
的路径，即，如果有 ２ 条路径到达同一状态，则具
有最佳度量的路径被选中．对所有的状态都将进
行这样的路径操作，从而降低了译码器的复杂性
实现判决．
２ Ｔｕｒｂｏ 码编码和译码
２ ．１ Ｔｕｒｂｏ 码编码器构成
图 １ 所示的是 Ｔｕｒｂｏ 码编码器的结构．Ｔｕｒｂｏ
码编码器主要由分量编码器、交织器以及删余矩
阵和复接器组成．分量码可以为递归系统卷积
（ＲＳＣ）码、分组码（ ＢＣ）、 非递归卷积（ ＮＲＣ） 码以
及非系统卷积（ＮＳＣ） 码，本文仿真采用的 ２ 个分
量码是 ＲＳＣ．编码输出包含了信息序列和 ２ 个分
图 １ Ｔｕｒｂｏ 码编码器的结构
Ｆｉｇ．１ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｔｕｒｂｏ ｃｏｄｅｓ
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