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Turbo码理论与技术的研究

作　者: 简宏华
导　师: 马海武
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Turbo码最大后验概率译码交织器汉明距离
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 234次
引　用: 3次
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内容摘要

Turbo码作为一种性能优异的信道编码方案,从提出到现在已经有20多年历史了。人们对它的理论研究已经深入到方方面面;在各个领域的通信系统里Turbo码得到了广泛的应用,取得了非常好的效果。目前Turbo码已经成为第三代移动通信系统的关键技术之一。本文主要研究Turbo码的基础理论—编译码结构与算法、性能界及其关键技术—交织器技术。在编译码结构与算法这部分的研究中,描述了Turbo码经典的编码器、译码器结构,阐述了Turbo码编译码的基本思想。随后对Turbo码常用的几种译码算法进行了研究,特别详细地给出了MAP算法(最大后验概率译码算法)、Log-MAP算法(对数域的最大后验概率译码算法)、Max-Log-MAP算法的推导过程。比较了这三种MAP类算法及SOVA(软软输出维特比译码算法)原理与性能的相同点与不同点,并通过MATLAB仿真进行了验证。指出了MAP类算法具有大译码延时的缺点,分析了常用的能减小译码延时的SW-MAP算法;最后提出了SW-MAP算法的改进方案。算法改进后能有效降低译码延时,提高译码性能。在Turbo码的性能特性这部分的研究中,给出了衡量Turbo码性能的性能界,渐进性能界等基本概念,总结了影响Turbo码性能的多种因素。为Turbo码交织器技术的研究做了理论准备。在Turbo码的交织器技术研究中,阐述了交织器的基本概念,分析了交织器在Turbo码中的重要地位。给出了常用的交织器,重点研究了随机交织器。给出了交织器设计与改进的多种原则,并提出了交织器改进的思路。对几种交织器做了仿真,并做出了结论。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 数字通信系统  8
  1.2 信道编码理论  8-11
    1.2.1 信道编码理论的发展  9-10
    1.2.2 分组码  10
    1.2.3 卷积码  10-11
  1.3 Turbo码概述  11-14
    1.3.1 Turbo码的提出  11-12
    1.3.2 Turbo码研究进展  12-13
    1.3.3 Turbo码技术的应用  13-14
  1.4 论文主要进行的工作及各章安排  14-16
第二章 Turbo码的编译码研究  16-32
  2.1 Turbo码编码器研究  16-19
    2.1.1 分量编码器的选择  16-18
    2.1.2 交织器  18
    2.1.3 删余技术  18
    2.1.4 编码结构扩展  18-19
  2.2 Turbo码译码算法研究  19-27
    2.2.1 Turbo码译码思想  19
    2.2.2 Turbo码译码器结构  19-20
    2.2.3 SOVA译码算法  20
    2.2.4 MAP算法  20-25
    2.2.5 Log-MAP算法及Max-Log-MAP算法  25-27
  2.3 各种译码算法的比较  27-29
  2.4 算法存在的问题及改进思路  29-30
  2.5 本章小结  30-32
第三章 Turbo码的性能  32-36
  3.1 前言  32
  3.2 分组码的重量分布特性  32-33
  3.3 Turbo码的重量分布特性  33
  3.4 性能界  33-34
  3.5 渐进性能界  34-35
  3.6 本章小结  35-36
第四章交织器技术  36-44
  4.1 交织器的概念  36
  4.2 交织器在Turbo码中的作用  36-37
  4.3 Turbo码常用交织器  37-40
    4.3.1 分组交织器  37-38
    4.3.2 螺旋交织器  38
    4.3.3 固定交织器  38
    4.3.4 随机交织器  38-39
    4.3.5 黄金分割交织器  39-40
    4.3.6 均匀交织器  40
  4.4 交织器的设计与改进原则  40-41
  4.5 基于随机交织改进型交织器设计  41-42
  4.6 仿真结果分析  42-43
  4.7 本章小结  43-44
第五章结束语  44-45
致谢  45-46
参考文献  46-49
攻读硕士学位期间发表的学术论文  49

Turbo码理论与技术的研究

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