在数字通信系统中,由于信道中不可避免的会引入噪声和干扰,所以要实现可靠通信就必须考虑到信道编码的问题。自香农(Shannon)1948年发表了论文《通信的数学的通信理论》以来,信道编码的发展取得了很大成就。Turbo码的提出被称为信道编码的一个里程碑,由于其接近香农极限的特性从而被第三代移动通信系统定为纠错编码的标准之一。 本文主要研究了Turbo码的编码器、译码器、交织器及其译码器的DSP实现,主要内容包括: Turbo码编码器中,主要研究了Turbo码编码器的结构,分析了影响Turbo码性能的主要因素:分量码、删余矩阵、归零序列等,用Matlab软件仿真了Turbo编码器,得到的仿真结果表明使用本原多项式作为反馈连接多项式的分量编码器,降低编码效率,增加归零序列都会提高Turbo译码器的性能,降低误码率。 交织器是影响Turbo码性能的一个主要因素。本文研究了各种典型的交织器,通过仿真发现,S-交织器相对于其他类型的交织器来说具有更好的性能。交织深度对Turbo码性能的影响也不容忽视,交织深度越大,编码的随机性就越强,相应的误码率就越低。 本文还研究了Turbo码译码器的结构,并用Matlab软件实现了译码器的设计。由于译码算法是影响Turbo码性能的另一个主要因素,译码器中主要研究了最大后验概率算法(MAP算法)及其对数域简化的Log-MAP算法和MAX-Log-MAP算法,并在AWGN信道和Rayleigh信道中用Matlab软件进行了仿真,结果表明MAP算法和Log-MAP算法的性能比较接近,而MAX-Log-MAP算法由于软信息的损失较多从而有较大的性能损失。在任一算法中,增加迭代次数都会提高译码器的性能,但同时运算时间也会增加。 根据性能要求和实现复杂性两者综合考虑,最后以AD公司的DSP芯片ADSP-TS101S为开发环境实现了一个数字通信系统,其中的纠错编码采用了MAX-Log-MAP算法的Turbo码译码器。试验结果表明,设计实现的Turbo译码器工作稳定,具有良好的性能。