文档介绍：中山大学
硕士学位论文
Turbo码交织器设计和性能评估
姓名:陈勇岐
申请学位级别:硕士
专业:计算机技术
指导教师:姚正安
20061128
摘要氲慕恢魃杓坪托阅芷拦混沌映射方法,产生了煦缃恢骱突旌匣煦缃恢鳌=樯倍詔码在未来通信系统中的应用前景进行了探讨。关键词虢恢骰煦鏘距离谱计算机技术硕士生:陈勇岐指导导师:姚正安教授刖哂薪黃限的性能,它的直豢醋魇切诺辣码理论发展史上的一个里程碑,它使人们设计信道编码的方法从增加码的最小汉明距离转向了减少低重量码字的个数砦笙数1疚闹饕6訲码理论及其应用中的交织器设计进行了研究,在对目前各种交织器的研究基础上,文中创造性地提出了三种新的交织器设计方法,在结合交织器和螺旋分组交织器的基础上,提出了螺旋交织器,对于混沌交织器,文中采用了新的了交织器的拦辣曜迹⒍约钢种饕5慕恢髯隽薽真。主要内容包括:咏恢鞯纳杓坪鸵肼胨惴ǖ难≡窳椒矫胬床隽薚码的基本原理和设计准则;樯芰顺S玫慕恢魃杓扑惴ǎ岢隽巳中碌慕恢魃计方法;褂肐准则对几种交织器进行了性能比较;
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序言在有噪信道中实现可靠通信的方法,提出了著名的有噪信道编码定时,若码组长度蚴挂肼胛蟊忍芈手灰的渐进好码一定存也就是说,在信道传输速率怀诺廊萘縞的前提下,只有但是,在年的国际通信会议’希ü涣械咄信大学的瓸热耸状翁岢隽艘恢中碌男诺辣嗦敕桨浮#甌码条件,从而获得了几乎接近砺奂薜囊肼胄阅堋码的性能在现有的信道编码方案中是最好的,尚未有任何一种编码方提高信息传输的可靠性和有效性,始终是通信领域研究与追求的目标。年,信息论的奠基人谒目4葱月畚摹巴ㄐ诺氖Ю砺邸薄】中,首次阐明了理。它在定理中指出:对于任何信道,只要信息传输速率怀道容量鸵欢ù嬖谡庋谋嗦敕椒ǎ涸诓捎米畲笏迫灰肼时,其误码率可以任意小。该定理包含了两方面的含义:一是当在,由此也在理论上给出了对给定信道通过编码能达到的编码增益的上限;二是它指出了为达到这些理论极限应该采用最大似然译码。但是,从对诺辣嗦攵ɡ淼姆治鲋锌梢钥闯觯琒在对定理的证明中引用的三个基本条件:捎盟婊员嘁肼耄嗦氤ざ裙ひ籵。,即分组的码组长度无限:肼牍滩捎米罴训淖畲笏迫灰肼方案。在码组长度无限的码集合中随机地选择编码码字并且在接收端采用最大似然译码算法时,才能使误码率接近为零。但是最大似然译码的复杂性随编码长度的增大而加大,当编码长度趋于无穷大时,最大似然译码使不可能实现的。所以人们认为随机性编译码仅仅是为证明定理存在性而引入的一种数学方法和手段,在实际的编码构造中是不可能实现的。码【浚捎诤芎玫挠τ昧薙信道编码定理中的随机性编译法能与其相比拟。这一结果的公布立刻在编码理论界引起了轰动,但.
第耇在目前通信中的应用。由于几位发明者仅是就一定参数下给出了计算机仿真的结果,而缺乏理论上的分析和对其性能的解释,所以近几年来在信息论和编码理论界掀起了研究氲娜瘸薄<改昀矗嗣嵌訲码的编译码结构及算法进行优化和改进,以期进一一步提高氲囊肼胄阅埽试图从理论上解释其性能优越的根本原因。本文介绍了氡嘁码原理,着重论述了交织器主要的设计方法及评估标准,并通过仿真,对主要的交织器在不同条件下的性能作了比较。其中介绍的混沌交织器和连续组装的交织器是目前比较新颖的交织器。此外,就朐谑导释ㄐ畔低持械挠τ梦侍饨辛思虻サ慕樯堋本文结构安排如下:第赂爬ń樯芰薚码的基本编译码原理,影响阅艿主要因素。第陆樯芙恢骰驹砑敖恢鞫訲码性能的影响。第赂攀隽顺S媒恢鞯纳杓品椒ǎ岷下菪恢骱蛃恢的特点,设计了螺旋交织器,着重论述了混沌交织器的设计,引入了炔煌煦缬成涫缴杓苹煦缃恢鳌第露圆煌慕恢髟趍跫陆蟹抡妫越峁治霰冉稀
。一般氲谋嗦肫饔闪礁龀稍甭氡嗦器通过交织器并行级联而成。即对于每一个输入信息比特,编码器输胱魑P诺辣嗦肓煊蛑械囊恢中碌谋嗦敕桨福嵌砸郧熬错编码方案的一种巧妙的综合和发展。其编码器采用的是成员码并行级联的形式,而译码则是利用了迭代译码的思想。下而分别介绍码的编码器结构和译码器结构。图中给出了氡嗦肫鞯囊话阈越峁埂F渲谐稍甭氡嗦器一般采用二元带反馈的递归系统卷积码码佣Vこ稍码编码器在所有信噪比跫露季哂辛己玫男阅堋M贾衐是输入进行编码的数据块,加入尾随比特的作用是使在一个数据块编码结束之后,保证成员码编码器的寄存器回到全零状态,这样的码就等同于线性分组码,从而可以通过分析这类分组码的特性来计算氲囊肼胄阅苌辖纾云湫阅芙泄兰坪头治觥码编码采用的是系统码的形式。编码器中的第一个输出是输入信息比特和加入的尾随比特。输入信息比特和尾随比特经过交织器交织后分别送入第,⋯,龀稍甭氡嗦肫鹘斜嗦耄玫組个校验输出序列,,⋯,,这鲂Q樾蛄芯欢ǖ难顾以得到不同的编码速率螅胄畔⑿蛄衳黄鹁ⅲ