文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
基于综合优化考虑的Turbo码交织器的设计研究
姓名:肖亮
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:王匡
20050101
浙江大学硕士毕业论文
摘要
。码自年被提出以来,就被迅速接受并被认为是编码领域中具有里程碑意
义的创新。它也从根本上影响了我们对于高性能纠错编码的思路和想法。
交织器的设计是编解码系统中一个非常重要的问题,不同的交织器设计策略将
会直接影响到整个编解码系统的性能。在对交织器设计要求以及各种常用交织器进行充
分的分析之后,本文对传统交织器在组合应用条件下的性能进行了仿真分析和理论探
讨。接下来,重点提出和讨论了基于随机算法的综合优化方法,并利用这种方法,就
交织器的主要设计要求进行了综合优化设计和生成。在性能仿真的基础上,系统的分析
和讨论了各个优化要素在不同条件下对于整体性能的不同影响及其互相制约的关系,并
据此提出了交织器综合优化所应遵循的具有普遍意义的设计原则。
关于模拟退火砂这种被证明能有效提高码性能的交
织器设计新思路,本文就其在综合优化中的应用进行了初步探讨,阐述了利用该算法对
交织器实现更有效优化的具体方法,并且就短帧情况进行了实现和仿真。最后,给出了
进一步研究的方向。
相对于传统交织器或单一优化性交织器的设计,本文提出的基于综合优化思想的交
织器设计方法和具有普遍意义的优化设计原则, 对于在更加复杂的设计要求和应用环
境下提高码系统的性能,有着非常实际的意义。
关键词。码,交织器,综合优化,随机算法,模拟退火算法。
浙江大学硕士毕业论文

厂

一
浙江大学硕士毕业论文
第一章绪论
码自提出之日起,便成为了通信学科中最为人瞩目的研究热
点之一。虽然距离其正式提出不过十年时间,但是学者们对其所做的大量理论和应用上
的努力,已经把码的研究推进到了一个新的层次。纵观码相关的研究在这
十年来的发展,我们可以清晰的体会到码对整个学科所带来的重大影响。而对它
在理论和实际应用上的未决及待改进的问题的研究和探讨,仍然是将来一段时间内的人
们关注的重点—而交织器的优化设计就是,码相关问题中极具研究价值的一个。
关于码
年,通信理论作为一门严谨的学科,伴随着题为“通信的数学
理论”的这篇划时代的论文而诞生。在这篇完成于半个多世纪以前,堪称现代通信理
论基石的伟大文献中,就通过信道编码定理指出只要编码效率小于信道
容量,总可以采用差错控制编码的方式使信道输出的错误减少到任意小。也就是说,
对于容量为的信道,存在编码效率的编码方式,能够在该信道上进行无差错
的传输。
现在我们知道,在所提到的关于信道编码潜力以及信道容量的论断上,他
没有犯下哪怕最细小的错误。我们现在己经可以非常接近—但是,绝对不会有一丝一
毫的超越一一他曾经所提出的极限容量。信道容量对于致力于纠错编码的通信学界来
说,无疑是一道不可逾越的界限。就是为了实现这样的渐近,有许多人曾经付出过巨大
的努力。与,以及其他许许多多的
出色的学者们,都为这座年历史的恢弘大厦的建造做出过重大的贡献。但是,在信
息理论的领域中却似乎曾经存在着一个潜在的偏见,那就是因为数字通信的基础就是
建立在有力的数学理论之上,于是,纠错编码理论也在很长一段时间中,被认为是仅
仅归属于数学上的问题。可是,如果我们能够认为“好码”例如,
等的定义要感谢代数工具的话,那么,物理学在这方面同样也起到了它的作用,特别
是针对一些具体相关的译码技术时
。码的提出恰恰印证了这一点。首先,码的技术中,儿乎直觉性的采用了
反馈的概念,而众所周知,这是电子线路当中相当常见的概念,而对这种概念的灵活应
用更是直接启发了级联译码方法的产生—实际上,也就是开启了通向迭代译码算法的
道路。而且,系统稳定性这个无论是在译码或者在电子线路反馈系统当中同样关
浙江大学硕士毕业论文
键和重要的问题,也在“外信息”概念的引入过程中得以解决,从而避免了码的
译码器成为一个“正反馈放大器”而导致运算的溢出。此外,如同在许多物理结构中广
泛存在的对称性一样,码编码端对于对称性的追求也令它采用了同传统的串行级
联编码迥然不同的所谓的并行级联编码的方式,而这种方式也使编码端所使用的子码可
以采用完全对称的形式。可以说码的提出在某种意义上恰恰是跳出了“编码
技术是纯数学的问题”这样一个思维习惯而诞生的产物。
码的提出距今不过余年的时间,而在它被提出之前,以
和为代表的研究者们,也曾经提出过与码编解码的基本
思想比较相近的编码技术。在上,