WiMAX系统中卷积Turbo码的应用研究

论文摘要

CTC是WiMAX系统采用的一种信道编码技术,CTC具有Turbo码的编译码思想,是提高通信系统可靠性的关键技术。CTC采用双二进制循环递归系统卷积码编码器,具有很灵活的码字,帧长和码率的选择范围都很灵活,相对于经典Turbo码,它具有更高编码效率,相同复杂度译码器下纠错性能好以及译码时延小等优点,在有效提高编码效率的同时,利用编码器的循环状态设置能消除尾比特对译码性能的影响。本论文重点研究CTC应用于课题背景下实际通信系统的技术方案。论文首先叙述了信道编码技术及其发展,简单介绍了几种性能优异的信道编码。接着分析了WiMAX系统,以及WiMAX中核心关键技术OFDM。随后重点研究了CTC的基本编译码原理,以及CTC的几种译码算法:MAP算法、Log-MAP算法、MAX-Log-MAP算法,并对上述几种译码算法进行了详细的推导。通过理论分析,根据CTC码环形网格图的特点,得出可以在译码算法中引入状态传递的思想,从而可以获得优异的译码性能。依据理论分析,对影响CTC性能的几个关键因素做了计算机仿真,从而为CTC码的硬件实现提供了一个理论依据。之后重点研究了CTC在实际通信系统中的应用,即高频带利用率的通信系统及WiMAX系统,并分别结合OFDM及不同的调制方式做了相应的计算机仿真,由仿真结果可知,CTC是具有优异性能的信道编码,并探索出了适应于课题背景下的CTC结合MSK调制的技术方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 信道编码技术及其发展
• 1.2.1 Turbo码
• 1.2.2 分组Turbo码（BTC）
• 1.2.3 卷积Turbo码（CTC）
• 1.3 论文结构安排
• 第2章 WiMAX系统及OFDM技术
• 2.1 WiMAX技术简介
• 2.1.1 WiMAX技术特点
• 2.1.2 WiMAX的关键技术
• 2.2 OFDM技术
• 2.2.1 OFDM基本原理
• 2.2.2 关键技术
• 2.2.3 参数选择
• 2.3 本章小结
• 第3章 卷积Turbo码（CTC）编译码原理
• 3.1 Turbo码编译码原理简介
• 3.1.1 Turbo码的编码器原理
• 3.1.2 Turbo码迭代译码原理
• 3.2 CTC编译码原理
• 3.2.1 CTC编码原理
• 3.2.2 CTC迭代译码原理
• 3.3 CTC译码算法
• 3.3.1 MAP（最大后验概率）算法
• 3.3.2 Log-MAP算法
• 3.3.3 MAX-Log-MAP算法
• 3.4 本章小结
• 第4章 CTC的应用研究及仿真分析
• 4.1 影响CTC的性能因素的仿真分析
• 4.1.1 码长对CTC性能的影响
• 4.1.2 码率对CTC性能的影响
• 4.1.3 译码迭代次数对CTC性能的影响
• 4.1.4 译码算法对CTC性能的影响
• 4.2 CTC的应用研究及仿真分析
• 4.2.1 CTC应用于高频带利用率的通信系统
• 4.2.2 WiMAX系统中CTC的仿真分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢