论文部分内容阅读
Turbo码由于很好地应用了Shannon有噪信道编码定理中的随机性编译码条件而获得了接近Shannon理论极限的译码性能。Turbo码在已经公布的信道编码方案中是最好的，它的出现被看作是信道编码理论发展史上的一个重要里程碑。 本文首先对Turbo码的基本编译码原理进行分析，在仿真结果的基础上对Turbo码设计中的分量码选择、交织器设计、编码器状态归零方案以及删余方式等部分关键问题进行探讨；通过考察外部信息的统计特性，设计了新的迭代停止准则和SNR估计更新器，并利用外部信息实现串联载波相位同步；最后对Turbo均衡进行简要分析。主要内容包括： 1．对二元输入、连续输出的AWGN信道和Rayleigh衰落信道的信道容量进行了推导，给出了不同码率下的Shannon容量限。 2．论述了Turbo码(包括PCCC、SCCC和HCCC)的编译码原理，在介绍AWGN信道上用于Turbo译码的修正MAP译码算法基础上系统推导了适用于级联码迭代译码的通用SISO译码算法。 3．对Turbo码的性能及不同参数的影响进行了分析。这些参数主要包括分量码、交织长度和交织器类型、迭代译码算法和译码迭代次数、编码速率以及信道条件等。 4．对Turbo码的部分关键问题进行分析和改进，主要包括： · 分析了最优分量码的设计和非对称Turbo码的性能； · 设计了基于距离谱和IDS的短随机交织器搜索算法并进行了简化； · 提出了采用随机删余方式改善特定高码率Turbo码重量分布特性的方法； · 分析了不同编码器状态归零方案对Turbo码性能的影响； · 提出了一种降低实现复杂性的Turbo迭代译码器结构。 5．在分析迭代译码输出外部信息的统计特性基础上 · 考察了迭代译码器输入输出SNR关系曲线，并说明它可以作为衡量迭代译码性能和收敛性的工具； · 设计了两类新的Turbo迭代译码停止准则； · 提出了在迭代译码过程中更新SNR估计的方法；国防科学技术大学研究生院学位论文 设计了利用外部信息统计量实现载波相位同步的串行级联方案。 6.论述了Turbo均衡的基本原理，推导了基于后验概率和干扰消除的5150均衡算法，给出了性能仿真结果。