Turbo码在复杂信道中性能的研究

Turbo码在复杂信道中性能的研究

论文摘要

Turbo码是在过去20年信道编码方面最令人激动的事情之一。它巧妙地将交织器与递归系统卷积码结合起来,并采用软输入/软输出解码方式,在高斯信道下,Turbo码方案能达到接近Shannon极限的性能。但是,目前对Turbo码的研究大都局限在AWGN信道,而无线信道因受多径衰落和多普勒频展的影响,使传输条件变得很恶劣,严重影响了通信质量。因此对无线信道下的Turbo码的性能研究就显得格外重要。本文首先回顾了信道编码学科发展历史,介绍了Turbo码的研究现状及基本特性,分析了Turbo码编译码结构和基本原理,比较了常用Turbo译码算法的性能和复杂度。接着,讨论了信道,对信道的概念,信道的分类作了一些研究,特别是对无线信道作了比较深入的研究,用Matlab仿真了Clarke参考模型的瑞利信道,给出了仿真图形以及仿真代码,证明了移动台的移动速度越快,接收信号衰落越严重。最后,对Turbo码在无线通信中的应用进行了深入的分析与研究,并且对Rayleigh信道下的Turbo码进行了仿真,也指出了信道交织对衰落信道中Turbo码的性能的影响。从仿真结果中可看出:在Rayleigh信道下Turbo码的性能比在AWGN信道下要差1.5- 2.5dB;信道交织可提高系统的抗干扰能力。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 Shannon 信道编码理论及其发展历史
  • 1.2 Turbo 码的发展历程
  • 1.3 Turbo 码应用新进展
  • 1.4 Turbo 码设计中的几个关键问题
  • 1.5 本文的主要工作及内容安排
  • 第二章 Turbo 码编译码原理
  • 2.1 Turbo 码编码方法
  • 2.2 Turbo 码译码器的组成
  • 2.3 分量码的最大后验概率译码(MAP 算法)
  • 2.4 MAP 类算法与SOVA 算法的复杂性比较
  • 2.5 交织器的设计
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 信道
  • 3.1 通信系统信道模型及其分类
  • 3.2 通信系统中噪声概述及高斯白噪声
  • 3.3 无线信道分析
  • 3.4 Rayleigh 信道模型
  • 3.5 Clarke 参考模型的瑞利信道的仿真实现
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 在瑞利信道下的Turbo 码
  • 4.1 Turbo 码在瑞利信道下的仿真流程图
  • 4.2 Rayleigh 信道下的Turbo 码译码算法
  • 4.3 Rayleigh 信道下的Turbo 码仿真
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文和科研情况
  • 发表的论文
  • 科研情况
  • 致谢
  • 详细摘要
  • 相关论文文献

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