turbo碼的理論分析和研究new

1、Turbo碼的理論分析和研究碼的理論分析和研究盧小娜SY04024541.Turbo碼的提出碼的提出C.E.Shannon在其“通信的數(shù)學(xué)理論”一文中提出并證明了著名的有噪信道編碼定理，他在證明信息速率達到信道容量可實現(xiàn)無差錯傳輸時引用了3個基本條件：1）采用隨機性編譯碼。2）編碼長度L趨于無窮，即分組的碼組長度無限。3）譯碼過程采用最佳的最大似然譯碼（ML）方案。在信道編碼的研究與發(fā)展過程中，基本上是以后兩個條件為主要方向的。而對于條

2、件1），雖然隨機選擇編碼碼字可以使獲得好碼的概率增大，但是最大似然譯碼器的復(fù)雜度隨碼字?jǐn)?shù)目的增大而加大，當(dāng)編碼長度很大時，譯碼幾乎不可能實現(xiàn)。因此，多年來隨機編碼理論一直是作為分析和證明編碼定理的主要方法，而如何在構(gòu)造碼上發(fā)揮作用卻并未引起人們的足夠重視。直到1993年，Turbo碼的發(fā)現(xiàn)，才較好的解決了這一問題，為Shannon隨機碼理論的應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。Turbo碼，又稱為并行級聯(lián)卷積碼（PCCC），它通過在編碼器中引入隨機交織

3、器，使碼字具有近似隨機的特性；通過分量碼的并行級聯(lián)實現(xiàn)通過短碼（分量碼）構(gòu)造長碼（Turbo碼）；在接受端雖然采用了次最優(yōu)的迭代算法，但分量碼采用的是最優(yōu)的最大后驗概率譯碼算法，同時通過迭代過程可使譯碼接近最大似然譯碼。綜合上述分析可見，Turbo碼充分考慮了Shannon信道編碼定理證明時所假設(shè)的條件，從而獲得了接近Shannon理論極限的性能。模擬結(jié)果表明，如果采用大小為65535的隨機交織器，并進行18次迭代，則在EbNo=0.7

4、dB時，碼率為12的Turbo碼在AWGN信道上的誤碼率（BER）=105接近了Shannon限（12碼率的Shannon限時0dB）。Turbo碼就目前而言，已經(jīng)有了很大的發(fā)展，在各方面也都走向了實際應(yīng)用階段。同時，迭代譯碼的思想已經(jīng)廣泛應(yīng)用于編碼、調(diào)制、信號檢測等領(lǐng)域。本文首先介紹Turbo碼的基本編碼方案以及編碼器的各個組成部分，然后簡單介紹Turbo迭代譯碼方案。2.Turbo碼的編碼碼的編碼圖22一個碼率為13的Turbo碼編

5、碼器這個編碼器是基于（2，1，4）RSC（遞歸系統(tǒng)卷積碼）的Turbo碼編碼器，分量碼是碼率為12的寄存器級數(shù)為4的（2，1，4）RSC碼，生成多項式為（1DD2D3D41D4）。假設(shè)輸入序列為(1011001)kd?（2.1）則第一個分量碼的輸出序列為(1011001)kX?1(1110001)kY?（2.2）假設(shè)經(jīng)過交織器后信息序列變?yōu)?1101010)kd??（2.3）第二個分量碼編碼器所輸出的校驗位序列為2(1000000)kY