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Turbo码网格编码调制的仿真研究

作　者: 凡霞
导　师: 赵宏宇
学　校: 西南交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 混合编程 Turbo网格编码调制(TTCM) MAP算法 Log-MAP算法
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
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内容摘要

1982年Ungerboeck提出了网格编码调制(TCM, Trellis Coded Modulation)方案,打破了传统编码器与调制解调器相互独立的模式。TCM方案的优点是在不增加系统带宽和减小数据传输速率的条件下取得优异的译码性能。TCM方案是以卷积码为基础的。因此当Turbo码作为一种新的在低信噪比条件下具有近Shannon理论极限译码性能的信道编码方法提出,它就成为TCM方案的最佳选择。Turbo码与不同高阶调制相结合的方案被称为Turbo网格编码调制,记为Turbo-TCM或TTCM。TTCM技术自提出以来,其具体实现方案引起人们浓厚的兴趣。本文在深入研究Turbo码、TTCM编译码器结构及实现原理的基础上,结合计算机仿真,通过VC++2008、Matlab2008a混合编程技术,对高斯信道下二元Turbo码及TTCM具体实现方案进行仿真和分析。论文主要包括以下几个方面内容：首先,论文研究VC++ 2008、Matlab 2008a环境下混合编程的原理及具体实现方法,并应用到本文的仿真实现中以提高仿真效率。其次论文通过混合编程技术实现了二元Turbo码的编译码仿真,仿真结果验证了Turbo码在低信噪比条件下可以获得接近Shannon理论极限的译码性能。最后在研究Turbo码的基础上,论文重点研究TTCM方案,并通过VC++ 2008、Matlab2008a混合编程技、术实现TTCM方案与8PSK调制和16QAM调制相结合的编译码仿真,并给出了不同迭代次数、不同帧长以及不同调制符号映射方式条件下TTCM的译码性能的仿真结果。仿真结果验证了TTCM在提高传统TCM系统纠错性能以及提高频谱利用率方面的有效性。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
目录  9-11
第一章绪论  11-19
  1.1 信道编码  11-13
  1.2 编码调制技术  13-18
    1.2.1 编码调制技术的提出  13-14
    1.2.2 网格编码调制(TCM)技术  14-16
    1.2.3 Turbo码与网格编码调制技术的结合  16-18
  1.3 论文主要研究工作和内容安排  18-19
第二章 VC++与Matlab混合编程的实现  19-25
  2.1 混合编程技术的原理及实现  19-23
    2.1.1 混合编程技术的原理  19-20
    2.1.2 混合编程技术的实现步骤  20-23
  2.2 混合编程技术在编译码仿真中的应用  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第三章二元Turbo码的编译码仿真  25-33
  3.1 二元Turbo码编译码原理  25-27
    3.1.1 二元Turbo码的编码原理  25-26
    3.1.2 二元Turbo码的译码原理  26-27
  3.2 二元Turbo码MAP译码算法  27-29
  3.3 二元Turbo码编译码的性能仿真与分析  29-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章 TTCM编译码系统的仿真  33-49
  4.1 TTCM系统编码方案  33-38
    4.1.1 TTCM编码器原理及结构  33-34
    4.1.2 TTCM-8PSK系统编码方案  34-37
    4.1.3 TTCM-8PSK系统交织器设计  37-38
  4.2 TTCM-8PSK系统译码方案  38-45
    4.2.1 TTCM-8PSK译码原理及结构  38-40
    4.2.2 TTCM-8PSK MAP译码算法  40-43
    4.2.3 TTCM-8PSK Log-MAP译码算法  43-45
  4.3 TTCM-16QAM系统编码方案  45-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章仿真结果与分析  49-57
  5.1 TTCM-8PSK MAP/Log-MAP译码性能仿真与分析  49-54
    5.1.1 不同调制信号映射方式的仿真与分析  49-50
    5.1.2 不同译码算法的仿真与分析  50-51
    5.1.3 不同帧长的仿真与分析  51-52
    5.1.4 不同迭代次数的仿真与分析  52-54
  5.2 TTCM-16QAM MAP/Log-MAP算法译码性能仿真与分析  54-56
    5.2.1 不同迭代次数的仿真与分析  54-55
    5.2.2 不同帧长的仿真与分析  55-56
    5.2.3 不同调制方式的仿真与分析  56
  5.3 本章小结  56-57
结论与展望  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
攻读硕士期间参与的科研项目和发表的论文  64

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