信道編碼理論

1、1Turbo碼的引入碼的引入Turbo碼的基本原理碼的基本原理分量碼分量碼 RSC本原與非本原本原與非本原歸零歸零交織器交織器2編碼調(diào)制技術(shù)的理論基礎(chǔ)編碼調(diào)制技術(shù)的理論基礎(chǔ)-信道容量信道容量3Turbo碼：碼：又稱并行級連卷積碼又稱并行級連卷積碼(PCCC)，是由，是由C.Berrou等等在在ICC93會議上提出的。會議上提出的。特點：特點： 采用簡單的遞歸系統(tǒng)卷積碼作為分量碼； 采用隨機交織器，實現(xiàn)了隨機編碼的思想; 采用軟輸出迭代譯碼來逼近最大似然譯碼。性能：性能：N=65535的隨機交織器，進行的隨機交織器，進行18次迭代，次迭代，1/2碼率的碼率的turbo碼在碼在AWGN信道上達到信

2、道上達到BER2/3)的情況下，對任何的情況下，對任何SNR，其性能比等效的，其性能比等效的NSC碼要好。碼要好。一般卷積碼一般卷積碼RSC：15在低信噪比區(qū)域，使用非本原反饋多項式的在低信噪比區(qū)域，使用非本原反饋多項式的turbo碼的性能要優(yōu)于采碼的性能要優(yōu)于采用本原多項式的用本原多項式的turbo碼；而在高信噪比區(qū)域，卻正好相反，本原碼；而在高信噪比區(qū)域，卻正好相反，本原turbo碼具有很低的碼具有很低的錯誤平層錯誤平層。因此，為了兼顧。因此，為了兼顧turbo碼在兩個區(qū)域的碼在兩個區(qū)域的性能，可以采用性能，可以采用一個為本原分量碼，另一個為非本原分量碼這種非對一個為本原分量碼，另一個為非

3、本原分量碼這種非對稱編碼器結(jié)構(gòu)稱編碼器結(jié)構(gòu)。表表1 16狀態(tài)狀態(tài)Turbo碼的兩種配置碼的兩種配置 說 明分量碼RSC1G = (g0，g1)8分量碼RSC2G = (g0，g1)8NP16-NP16 (非本原-非本原)（37，21）（37，21）P16-P16 (本原-本原)（23，35）（23，35）16當(dāng)交織長度大于當(dāng)交織長度大于4096比特時，比特時，turbo碼不必進行歸碼不必進行歸零，這樣也有利于碼率的匹配。零，這樣也有利于碼率的匹配。 歸零方法：歸零方法：kuskxpkx17 111001P12sppxxx時刻時刻2k-12k121spkxxx22spkxxx刪余矩陣刪余矩陣18

4、交織器的作用交織器的作用:對抗信道中的突發(fā)錯誤；對抗信道中的突發(fā)錯誤；減小兩個分量碼輸出的相關(guān)性，從而使整個碼序列更減小兩個分量碼輸出的相關(guān)性，從而使整個碼序列更接近于隨機編碼的效果；接近于隨機編碼的效果；在中、高信噪比下，在中、高信噪比下，turbo碼聯(lián)合界中的自由距離項起碼聯(lián)合界中的自由距離項起主要作用，其主要作用，其“錯誤平層錯誤平層”是由于是由于turbo碼的自由距離碼的自由距離較小所致，可以通過增加交織長度或采用本原反饋多較小所致，可以通過增加交織長度或采用本原反饋多項式增加分量碼的自由距離來改進；交織器的作用是項式增加分量碼的自由距離來改進；交織器的作用是使使“距離譜窄化距離譜窄化(spectral thin) ”。19交織器類型：交織器類型： 分組交織器分組交織器 偽隨機偽隨機s-交織器交織器：即每一個隨機產(chǎn)生的置換位置：即每一個隨機產(chǎn)生的置換位置 均與它均與它前邊的前邊的s個值：個值： 進行比較，如果距離進行比較，如果距離 則則 被拒絕，必須重新產(chǎn)生。被拒絕，必須重新產(chǎn)生。 )(i)(,),2(),1(siiisjsjii, 2 , 1 ,| )()(|)(i讀讀012345678行寫列讀的分組交織器行寫列讀的