关于Turbo迫零的研究

在信噪比(SNR)较高时,Turbo码存在错误平层;在信噪比较低时,却有很好的误比特率性能。这里主要是考虑在后者条件下迫零对Turbo码性能的影响。先从Turbo码的工作原理出发,分析了迫零会影响Turbo码性能的必要性,并提出了一种使用新的迫零方案的交织器的设计方案,最后进行仿真验证采用该算法的交织器的性能。仿真结果表明,采用本文提出的算法有助于译码性能得到提高。

分块归零处理Turbo译码器设计与实现

分块归零Turbo编码方案通过采用与分块并行译码相适应的帧分裂和归零编码处理,使码字具有适应分块并行译码的结构特性。相应算法仿真和FPGA设计实现表明,该方案首先无需在相邻分块间考虑重叠比特以保证误码性能,有助于提高短码块长时的译码吞吐率;其次,分块归零处理也使得译码单元内部的状态度量初始值为一个确定值,从而使得各个SISO之间的译码更加独立,降低了译码器FPGA实现复杂度;此外,分块归零的编码结构特性在迭代译码时能够更快收敛。

低信噪比下归零Turbo码码长及其帧同步识别

针对目前高斯消元法在归零Turbo码长、帧同步等参数识别过程存在容错性能低且计算复杂度高的缺点,该文提出一种低信噪比(SNR)下基于差分似然差(DLD)的识别算法。首先通过定义差分似然差的概念,利用归零Turbo码帧头两码元差分似然差为正值(“+”)的特性,构建分析矩阵实现码长的识别;其次,提出基于最小错误判决准则下的差分似然差“+”位置门限判决方法,完成帧同步;最后,从工程实际出发,遍历寄存器个数的可能值,实现码率、寄存器个数以及交织长度识别。仿真实验表明:所提算法对于归零Turbo码码长、帧同步等参数识别有效,差分似然差“+”位置分布与分析的数据结构特征一致,判决门限能够有效判断差分似然差“+”位置,同时,算法容错性能较强,在信噪比为-5 dB条件下,码长、帧同步等参数识别率能够达到90%以上,并且算法的复杂度远小于现有算法。

高误码率下归零Turbo码帧结构识别

现有的高斯消元法在Turbo码帧结构识别中,存在着容错性差且计算量大的缺点,直接导致后续分量编码器以及交织器识别算法无法应用.为此,提出了一种基于矩阵模型列相关性的识别方法.首先在待定帧长下构建分析矩阵,并对其前后相邻两列进行差分处理,然后建立关于差分后矩阵列重的统计量,根据码长及其整数倍处必有统计值能通过判决这一特点确定帧长.最后,通过分析正确码长下通过判决的统计值对应的相对位置关系,归纳帧起点的同步方法.仿真结果表明,本文算法在误码率高达0.1条件下,Turbo帧结构参数识别能够达到100%的识别率,与现有方法相比,本文算法计算复杂度更低且识别性能更好,可应用于认知无线电等非协作通信领域.

短帧长Turbo编译码的FPGA实现研究

对深空通信中短帧长信息的Turbo编译码FPGA实现进行了研究。设计了Turbo编译码方法,编码由两个分量编码器并行级联组成,选择递归系统卷积码,编码采用特殊行列交织器;译码由两个独立的软输入软输出译码器串行联级联组成,采用近似Log-Map算法。给出了Turbo编译码的现场可编程逻辑阵列(FPGA)实现,给出了Turbo编译码单元的接口和顶层接口时序,以及Map译码单元流程。仿真结果表明:对帧长小于500b、码率为1/2的Turbo编译码器的FPGA实现了编码数据实时输出,译码延时0.45ms,满足输入数据速率要求。实测结果验证了仿真结果与理论性能相符。

基于短帧的Turbo码迫零问题研究

一般来说,在交织长度很深时,无需考虑turbo码的迫零问题。但是对于短交织(短帧) ,迫零影响必须考虑。在概述turbo码编译码原理的基础上,通过带宽和性能的折衷考虑,得出不同范围内短帧的迫零方式。

一种具有低相关特性的分块交织器的设计

Ｔｕｒｂｏｃｏｄｅｓ是近年信道编码理论研究的热点课题。交织器的设计问题是Ｔｕｒｂｏｃｏｄｅｓ研究中的主要问题之一。本文结合Ｔｕｒｂｏｃｏｄｅｓ在个人通信中的应用问题，对分块交织方法进行了研究，给出了一种新的交织器的设计方案，理论分析和计算机仿真证实了此方案在实现上和相关性上都具有良好的性能。同时，本文从理论上解释了在交织长度很大时，交织器的选择对Ｔｕｒｂｏｃｏｄｅｓ译码性能几乎没有影响的原因。