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Turbo码及Turbo译码(迭代译码)代表着当今世界上最先进的信道编译码技术。因为它具有极其逼近香农极限的纠错性能,从一开始Turbo码便吸引了通信领域无数专家学者的关注与研究,进而被誉为继Ungerboeck提出格状编码调制(TCM)以来,信道编码领域最伟大的贡献。 信道编码在数字电视中是非常关键的部分,它很大程度上决定了数字电视系统的纠错性能及信噪比门限,从而对数字电视系统整体性能的好坏起到举足轻重的作用。通常的,数字电视系统采用的信道编码方案为RS码或卷积码,或二者的级联码,它的纠错性能与香农极限相比,仍有一定的距离。 本文主要探讨了数字电视系统中Turbo码应用的原理、算法及软硬件实现,特别重点的对Turbo码参数优化、Turbo译码器的FPGA硬件实现结构优化等做了仿真与分析。经过大量详细的计算机软件仿真和简明扼要的定性与定量的理论分析,最终确定了数字电视系统中适合采用的Turbo码参数及针对FPGA特殊构架的硬件实现结构,并用Verilog硬件描述语言完成了Turbo码编译码器的完整设计,以占用不到一片60万门FPGA芯片的较少的硬件资源取得了在6Mbps净码率下1.8dB的白噪声信噪比门限这一远远超过现有任何数字电视系统的性能。 第一章简要介绍了Turbo码及数字电视系统的发展与基本框架。第二章对Turbo码的基本原理及其迭代译码方法做了详述。第三章介绍了Turbo译码(主要是成员码译码)算法的软件实现流程。第四章是本文的重点,在大量的计算机仿真与简明的理论分析的基础上给出了数字电视系统中适合采用的Turbo码的详细参数,然后对每一部分模块给出了完整的FPGA优化实现细节,并对最终构建的系统做出复杂度分析与性能分析。最后给出进一步优化的方向。第五章给出了系统实测结果、结论与未来研究方向。