非对称Z信道上Turbo码译码算法及其性能研究

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Turbo码作为具有接近Shannon极限的纠错编码,由于其优异的性能引起国内外学者的广泛关注,一直是研究的热点课题。Turbo码之所以表现出接近Shannon限的优异性能,主要是由于它采用了迭代译码思想,迭代译码思想也为解决其它通信技术问题提供了新的思路。虽然至今Turbo码的研究无论在理论上,还是在应用上,郜得到了快速的发展。但其编码机理、迭代译码算法的改进以及在多通信系统中的应用,仍然是关注的热点。 不同编码方法的性能差异因传输信道的不同而有所区别,针对不同的信道,采用相应的译码算法有望提高纠错性能。在利用MAP算法进行Turbo码译码时需要信道的信息,近年来对AWGN和衰落信道上译码算法及其性能分析已做了大量研究。然而,对于非对称信道的研究则很少,本文旨在研究非对称信道上Turbo码的译码算法。非对称错误主要发生在光通信信道中,同时,大规模集成电路存储的信息也会产生非对称错误。这类错误常用的信道模型就是非对称Z信道模型。非对称Z信道是一种传输单向出错的无记忆信道。 本文首先简要介绍了Turbo码的编译码器的结构和Z信道模型,然后针对非对称Z信道对Turbo码迭代译码的最大后验概率(MAP)译码算法进行了分析和推导,提出了新的译码算法,并对Turbo码性能进行了计算机仿真,最后对仿真过程中的关键问题作了论述。仿真结果表明,所提出的Turbo码译码算法在Z信道上可以获得优异的误比特率(BER)性能。 论文的主要研究工作包括以下几个方面: 1.首次提出非对称Z信道中Tnbo码译码算法。经典的Turbo码采用最大后验慨率(MAP)算法进行译码,需要信道的信息。本文针对非对称Z信道,对Turbo码迭代译码的最大后验概率(MAP)译码算法进行了分析和推导,结果表明Turbo码可以在Z信道进行迭代译码。 2.对算法进行性能分析。通过VC++6.0仿真了Turbo码在Z信道上的性能,对分量码的选择、码率、交织器的类型、交织长度和迭代次数等参数变化引起的性能变化作了细致的分析,仿真结果表明本文提出的Z信道的Turbo码迭代译码算法可以获得很好的(误比特率)BER性能。本文的仿真结果对今后的研究与设计工作具有一定的参考价值。
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