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Turbo码于1993年被法国学者C.Berrou等人提出,一经问世就因其接近香农限的优异性能而被广泛使用。对于深空通信而言,由于信道编码需要克服远距离传输的低信噪比和传输环境的衰落影响,所以空间数据系统咨询委员会(CCSDS)选择Turbo码作为卫星通信和深空通信的信道编码标准。本论文所研究的Turbo译码器的应用场景为基于超远距离传输的MIMO-SCFDE通信系统,具有传输距离远、传输时延长等特点,故本论文对Turbo译码器的研究采用了 CCSDS标准结构。Turbo码虽然性能优异但是译码结构较为复杂,所以本论文主要针对Turbo码的低复杂度译码方案展开研究,着重研究了一种基于SOVA算法的简化算法。首先,为降低计算复杂度,本论文的研究从快速寻找最大似然路径和降低分支路径数量两方面入手,得到了一种复杂度较低的SOVA译码方案。其次,将该低复杂度算法应用到基于CCSDS标准的Turbo码中,并在基于超远距离传输的MIMO-SCFDE通信系统中开创性地应用Turbo均衡方案,利用该低复杂度Turbo译码器与均衡器迭代传递互信息,提升系统对抗衰落和干扰的能力。最后,经过充分地性能仿真及复杂度分析,开发该简化算法的C语言定点程序,为后续在DSP或ARM上应用该算法提供便利。本论文研究的低复杂度Turbo译码算法,虽然在译码性能上与Log-MAP算法有约0.3dB的差异,但是在计算量和存储量上相比于传统的Log-MAP算法和SOVA算法有大幅度下降,在高信噪比条件下,存储量降低超过50%。在此基础上,将Turbo均衡方案应用于MIMO-SCFDE系统,通过链路级仿真进一步验证了本论文研究的低复杂度Turbo译码器在超远距离传输中的应用价值。