基于FPGA实现的深空通信中Turbo码编译码器

研究了信道纠错编码Turbo码,并提出了利用FPGA实现Turbo码编译码的方法$编码采用了顺序输入, 并行编码,顺序输出。译码选用Max-Log-MAP算法,针对该算法采用查表法实现交织,以提高交织速度,译码器 内部采用并行级联调用,以减小译码延时。通过计算机模拟仿真表明,所设计实现的Turbo码具有良好的性能和 实用价值。 关键词#深空通信%+,-./码%456$7/8$431算法%0123     

基于因子图的Turbo码译码

Turbo码和LDPC码都可以实现接近Shannon理论极限的性能，Turbo码由于成员RSC码所固有的移位寄存器特性使得其编码较为容易实现，而对于接近Shannon容量的LDPC码，则需要大量的矩阵乘法运算才能完成信息的编码，电路实现较为复杂，另一方面，采用和积算法的LDPC码的译码过程则比采用BCJR算法（及其简化形式）的Turbo译码更加容易实现，且计算复杂度更低，将Turbo编码与LDPC码的译码相结合，对Turbo采用基于其因子图表示的和积译码算法进行译码，可以在很大程度上降低Turbo码的译码复杂度，并对交织器的设计及成员码的选择有一定的指导作用，仿真结果证明了该方案的有效性。     

基于AWGN信道下Turbo码的性能仿真及分析

给出Turbo码在AWGN信道下的仿真系统结构。仿真系统的Turbo编码器由2个相同的分量编码器通过交织器并行级联而成，编、译码器中所用的交织器为随机交织器，SISO译码算法采用Log—MAP算法，通过计算机仿真，对RSC结构、交织器长度、凿孔和循环迭代次数等主要因素进行分析。结果表明：由于Turbo码很好利用迭代译码方法以及香农信道编码定理中的随机性编码译码条件，在AWGN信道的低倍噪比条件下Turbo码能发挥良好性能。     

LTE中Turbo码内部交织器的研究

为了实现高速并行译码,LTE Turbo码采用QPP交织器.研究了QPP交织器的最大无争用特性,该特性使得LTE Turbo码译码器设计灵活,运算复杂度较低.仿真表明,与串行译码相比,并行译码损失了少量译码性能,显著提高了译码效率;在相同条件下,由于采用QPP交织器,LTE的译码性能优于HSPA.     

基于分组码的面向分组的Turbo码

讨论了基于分组码的面向分组的Turbo码的编译码技术,包括编码结构、交织方式和MAP译码算法,并对基于分组的Turbo码性能进行了模拟比较,探讨了不同交织方式、不同交织长度和不同子码对码性能的影响.     

Tutbo码并行译码算法的研究

Turbo码的译码算法大致可分为串行译码算法和并行译码算法两大类。串行译码算法如MAP、LOG MAP等的研究已比较深入。但并行译码算法 ,尚有许多问题有待探讨。研究了Turbo码的并行译码算法 ,将Turbo码译码和图论结合起来 ,利用Bayesian网络图模型描述了Turbo码的译码过程 ,基于模型使用Pearl的信息传播算法 ,建立了Turbo码的并行译码算法。并对所讨论的并行译码算法进行了模拟 ,模拟结果表明 :该并行译码在译码性能等方面比串行译码优越     

Turbo码SOVA译码器的系统仿真及性能分析

主要分析了3GPP标准中Turbo码采用SOVA译码器的译码性能.3GPP标准中给出了1/3Turbo码的编码结构和交织器设计方案,但未能给出译码方案.作者对帧长为4000bit的Turbo码,采用了SOVA译码器进行建模仿真.比较了SOVA译码器与MAX＿LOG＿MAP译码器译码的性能和实现复杂度.本文作者认为,从综合算法的性能、计算复杂度和时延等方面来考虑,SOVA译码器作为Turbo码的译码是一个比较好的选择.     

基于AWGN信道下 Turbo码在静止图像传输系统中的应用

数字图像经压缩后，在噪声信道中传输时很容易受到干扰，需要采用有较强纠错能力的信道编码来提高可靠性．给出高斯白噪声信道(AWGN)下静止图像传输系统结构，其中信源编码采用矢量量化编码，利用LBG算法生成码本，使用分裂法生成初始码本；信道编码采用Turbo码．简要介绍由两个并行级联的递归系统卷积编码器和一个交织器组成的Turbo码编码器，由两个软输入软输出译码器串行级联为主体的Turbo码译码器的结构及原理；并详细介绍用于Turbo码译码的Log-MAP算法．应用MATLAB仿真软件，给出3种情况下的仿真结果：无信道编码；信道编码采用卷积码(2，1，6)；信道编码采用生成多项式为g=(7，5)8，码率=1／2，交织长度为63630，软输入软输出算法采用Iog-MAP算法的Turbo码．仿真结果表明，当Turbo码应用于有噪声的静止图像传输系统时，其性能优于卷积码，不仅提高整个系统的可靠性，还节省了系统发射功率．     

QPP交织器的性能分析

为了提高高速并行Turbo译码的效率,Turbo码需要改进其内部交织器。QPP(Quadratic Polynomial Permutation )交织器是一种新型的基于置换多项式的确定性交织器,由于其操作简便,复杂度低,结构灵活,性能优良,成为近年来Turbo码交织器研究的热点。分析了QPP交织器的原理,通过实验验证了QPP交织器及其反交织器具有最大无争用特性,该特性可以有效提高高速分块并行Turbo译码的效率。仿真结果表明,QPP交织器还可以显著改善高速分块并行Turbo译码性能。     

栅格终止方案地Turbo码性能的影响

针对码速率为1/3、编码存储级数为m的Turbo码,研究了3种栅格终止方案：传统的单归零栅格终止方案,作者提出的前m尾交织双归零栅格终止方案和第三代移动通信系统（3GPP）推荐采用的无尾交织双归零栅格终止方案。Turbo码的译码采用软输出维特比算法（SOVA）,从译码原理出发,对3种栅格终止方案的设计、译码性能及编码效率进行了分析和比较,并通过仿真给出了分别采用3种栅格终止方案的Turbo码的误码率曲线,仿真结果表明,前m尾交织双归零栅格终止方案具有最低的误码率底限。     

基于卷积码、LDPC码、Turbo码的BICM—ID性能的研究

比特交织编码调制迭代译码（BICM—ID）是一种编码、调制和迭代译码相结合的技术,主要应用于无线通信中的信道编译码．BICM—ID在结构设计上加入了比特交织器和软输入软输出（SISO）译码器,结合迭代译码,最终实现次优译码．不同的编码方法在BICM—ID系统中也有着很大的性能差异,针对几种常见纠错编码方法——卷积码、Turbo码、LDPC码,在BICM—ID系统下的误码率性能进行比较．仿真得到系统在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的误码率曲线,表明不同纠错编码的BICM-ID系统性能与理论分析相一致．     

Turbo码用于混沌序列跳频系统中的研究

本文提出将T urbo码以短帧形式用于跳频发射系统中,采用保奇偶性的伪随机交织器,并通过DSP(TM S320C 54x)实现了编码功能,测试表明系统工作正常.对T urbo码进行计算机仿真表明其译码效果也很好.因此表明T urbo码用于跳频通信系统是可行的.     

Turbo码及其仿真研究

系统地介绍了Turbo码(并行级联卷积码)的产生背景,编译码器结构,编译码原理,译码器仿真研究和应用前景。     

用MSP430实现(2,1,4)卷积码编码及Viterbi译码

介绍了一种利用TI公司的超低功耗单片机MSP430实现由(2,1,4)卷积码生成的最佳增信删余码(Punctured Codes)的编码与其Viterbi译码的技术.首先简要介绍了由(2,1,4)卷积码生成的最佳增信删余码的编码原理与解码方法,其本质上是为了降低码率和冗余信息而牺牲码的性能的一种做法.译码采用了Viterbi算法.本文的目标是尽量用较快的速度、较少的硬件资源达到用单片机来实现卷积码的编码与Viterbi译码.在本文中详细介绍他们的实现方法.     

基于改进PEG算法的多元RA码交织器设计

在理想度分布的条件下,交织器是重复累积(repeat accumulate,RA)码性能优异的关键因素.在设计交织器时,应该避免短环的存在,特别是环4,而渐进边增长(progressive edge growth,PEG)算法是一种简单有效的避免短环的构造法.将PEG算法运用到q元RA(q-RA)码交织器的设计,首先构造出无4环的校验矩阵,通过校验矩阵得到对应的q-RA码交织器.仿真了q-RA码采用设计的交织器和随机交织器时的性能,得到采用改进的PEG算法构造交织器的q-RA码性能优于采用随机交织器的码,且对于高码率的q-RA码,其性能改善更加明显.