基于Turbo码的OFDM系统信道编码技术研究

论文摘要

Turbo码因其优越性能而被应用于OFDM系统中。Turbo码的译码算法及交织器的优化设计是提高Turbo码纠错性能的重要方法。通过分析BPSK,QPSK,16QAM调制下OFDM系统的抗噪及抗多径性能,发现在OFDM系统中,格雷码映射方式QPSK调制具有最佳的带宽效率在Turbo码译码算法中,log-MAP算法具有最好的实用性,增加log-MAP译码算法的迭代次数、码率和交织器的长度均可以提高编码增益,但会给通信的实时性和译码复杂度带来负面影响。通过上述不同参数的Turbo码在OFDM系统中低信噪比区域的性能分析,综合考虑性能、复杂度和实时性三方面的性能,对Turbo码译码算法进行了优化设计;根据Turbo码交织器的相关性设计原则,针对螺旋交织器去相关性较差的缺点,改进了交织算法。仿真结果表明:改进后的螺旋交织器在去相关性提高的同时,使Turbo码在误比特率为10-4时获得了0.9dB的编码增益。将上述优化的Turbo-COFDM系统仿真方案,应用于静态图像的传输,达到了预期的效果。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 OFDM 的发展及应用
• 1.2.2 Turbo 码编译码及交织器的研究现状
• 1.2.3 Turbo 码译码算法的研究现状
• 1.2.4 OFDM 系统中Turbo 编码的研究
• 1.3 研究目标及意义
• 1.4 研究内容和研究方法
• 1.5 论文的组织结构
• 第2章 移动通信信道模型
• 2.1 移动信道的衰落及多普勒频移
• 2.2 衰落信道的包络统计特性
• 2.3 常用的信道模型仿真
• 第3章 TURBO-COFDM 系统的关键技术
• 3.1 OFDM 技术基础
• 3.2 TURBO 编码基础
• 3.2.1 Turbo 码编译码原理
• 3.2.2 Turbo 码译码算法
• 第4章 TURBO 码的交织器
• 4.1 TURBO 码交织器的作用及类型
• 4.1.1 交织器介绍
• 4.1.2 交织器在Turbo 码中的作用
• 4.1.3 Turbo 交织器的类型
• 4.2 TURBO 码交织器优化设计的原则
• 4.3 对螺旋交织器的改进
• 第5章 TURBO-COFDM 系统仿真与结果分析
• 5.1 仿真框图
• 5.2 不同调制方式下OFDM 系统的性能
• 5.3 TURBO 码的优化设计
• 5.3.1 影响Turbo 码译码性能的主要因素
• 5.3.2 Turbo 码优化设计方案
• 5.4 交织算法仿真结果及分析
• 5.4.1 短帧条件下随机交织与分组交织的性能比较
• 5.4.2 改进的螺旋交织器的性能
• 5.5 TURBO-COFDM 系统仿真
• 5.5.1 Turbo-COFDM 系统的性能
• 5.5.2 静态图像在Turbo-COFDM 系统中的传输
• 第6章 结论及展望
• 6.1 主要工作及创新
• 6.2 下一步的主要工作
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果