【摘 要】
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1948年,克劳德·香农具有划时代意义的论文《通信中的数学原理》[1]开启了信道编码这一领域。之后的几十年间,编码领域为了接近香农限提出了许多编码方式,但直到20世纪90年代
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1948年,克劳德·香农具有划时代意义的论文《通信中的数学原理》[1]开启了信道编码这一领域。之后的几十年间,编码领域为了接近香农限提出了许多编码方式,但直到20世纪90年代,Turbo码的发明和LDPC码的重发现,给编码领域带来了革命性的突破。经过将近30年的发展,Turbo码在通信领域取得了广泛的应用,商用的无线通信网络如ITU规定的3个3G标准：WCDMA、CDMA2000、 TDSCDMA在物理层均采用Turbo编码,而在其长期演进标准LTE中,仍继续沿用Turbo码；在深空通信系统中,由于传输条件极端,通信环境异常复杂,也采用性能优良的Turbo码。Turbo码采用最大后验概率译码算法,其性能接近香农限,但由于Turbo译码复杂度大,时延较高,为了满足实时性要求,业界提出了并行译码、改进的最大后验概率译码算法等途径。本文以深空通信中的CCSDS标准Turbo码为研究对象,主要进行了下列工作：论述了Turbo码的产生背景及发展现状；分析了Turbo码的基本原理,包括编码器结构和译码器的迭代结构；详细推导了Turbo码的最大后验概率译码算法和在此基础上的简化算法,包括Log-Map、Max-Log-Map、Scale-Max-Log-Map等译码算法；从不同方面分析了影响Turbo码性能的关键因素,包括码长、交织器结构、迭代次数等；基于通用处理器的架构,结合Turbo码特定的编码结构,设计了一种在通用处理器上使用SIMD指令进行并行译码的译码器,并用C语言实现了该译码器,对结果比较分析得出,在译码性能不变的前提下,采用我们所设计的译码器,译码速度提高了3倍以上
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