Turbo码的编译码基本原理和常用编译码算法分析及仿真程序

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上传日期: 2019-01-04

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标签:Turbo(37)数字通信(58)matlab(1589)

  在现代数字通信系统中,信道编码常用来保护系统免遭噪声和外界干扰,并用于降低系统的比特误码率,提高系统的可靠性。Turbo码,由于性能接近香农理论限,在低信噪比的应用环境下比其他编码好,因而在第三代移动通信系统多种方案中,考忠将Turbo码作为无线信道的编码标准之。 本文讨论了Turbo码的编译码基本原理,对Turbo码的几种常用的编译码算法进行了分析,并在给出编译码器模型的基础上,用MATLAB语言实现了整个系统的计算机仿真并给出参考设计程序。

  在数字通信系统中,根据不同的目的,编码可分为信源编码和信道编码。信源编码是为了提高数字信号的有效性以及为了使模拟信号数字化而采取的编码。信道编码是为了降低误差率,提高数字通信的可掌性而采取的编码。数字信号在,传输过程中,加性噪声、码间申扰等都会生产误码。为了提高系统的抗F扰性能,可以加大发射功率,降低接受设备本身的噪声,以及合理选择调制、解调方法等,此外,还可以采用信道编码技术。

  长期以来,编码界-直致力于寻找编码率接近否农理论极限值、误码率小、解码复杂度可以忍受的信道前向差错控制编码方法,提出了可重复解码的编码技术,包括乘积码、级联码、多级码及其推广。在重复解码、软入软出解码、递归系统卷积码和非均句交织等概念的基础上,1993年C Berrou等在国际通信会议上最先提出了Turbo码,它是并行级联带反馈系统卷积码(Parallel concatenation ofrecursivesystemaTIc convoluTIonal codes) 的简称。仿真结果表明,在AWGN信道中,Turbo码的纠错性能接近香农极限。从此Turbo码的研究成为了编码界的一-个研究热点,并开始在各种通信系统中实现应用。

  MAILAB将高性能的数值计算和可视化集成在-起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作,而且利用MATLAB产品的开放式结构,可以非常容易地对MATLAB的功能进行护充。MATLAB的数据分析和处理功能十分强大,运用它来进行语音信号的分析、处理和可视化相当便捷,Simulink是MATLAB提供的动态仿真工具,它采用模块组合的方法来创建动态系统的计算机模型,其最突出的特点就是它的开放性,用户可以通过S“函数定制自己的模快和模块库,本文本文首先介绍了Turbo码编译码的基本原理以及研究较深的几种算法,在这个基础上使用MATLAB建立仿真模型,最后给出仿真结果。

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