论文部分内容阅读
Turbo码是由C．Berrou等人在ICC’93会议上提出的一种信道编码。因为它采用的迭代译码方式就像涡轮引擎一样，所以被形象的叫做Turbo码。Turbo码在高斯信道下的纠错性能接近Shannon限，因此它的出现引起信息理论界的高度关注。Turbo码的实质是使用交织器并行级联两个卷积码，它与以往的信道编码的不同之处在于通过交织器级联短码的方式得到了近似的随机长码。此外Turbo码使用迭代的译码策略，在迭代过程中进行两个成员译码器间的信息交换，能渐进达到最大似然译码的性能。对于学术界来说，Turbo码不仅仅是一种有着优异性能的纠错码，更重要的是它的出现提供了一条达到理论极限的途径。因此其内在机理及应用成为研究的热点。本文着重研究了Turbo原理在均衡方面的应用，即Turbo均衡。论文的主要工作包括： 1．分析研究了Turbo均衡的基本框架及原理。由于通信中的ISI现象可以归结为发送符号的卷积，因此信道编码、信道交织器以及ISI信道的级联与串行级联卷积码很相似。所以在接收端可以使用类似于串行级联卷积码的迭代译码方式联合均衡译码，这就是Turbo均衡。我们自己搭建仿真平台，研究探讨了分别基于MAP均衡器和LMMSE均衡器的Turbo均衡框架的BER性能，给出了仿真曲线。 2．在深入理解Turbo均衡框架的基础上，我们创新性的提出了三种改进的Turbo均衡方案，分别是基于预编码的、基于Turbo码的以及基于并行均衡框架的Turbo均衡方案。前两个改进方案，主要目的是进一步提高Turbo均衡的BER性能；而第三个改进方案是为了减弱Turbo均衡框架中，由于迭代引起的均衡延迟问题。通过理论分析和仿真结果证明，我们提出的三种改进方案中，前两个可以得到更好的BER性能，而第三个方案可以在保持性能基本不变的情况下，大大降低延迟。 3．作为一个迭代算法，收敛性是除BER性能外衡量该算法好坏的另一个重要指标。我们利用外信息交换(EXIT)图这个工具分析研究了Turbo均衡框架的收敛性问题，研究了基于两种不同均衡算法(MAP和LMMSE)的