信道编码的作用就是对数据流进行相应的处理,使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,极大地避免码流传送中误码的发生。信道编码的本质是增加通信的可靠性,信道编码的过程是在源数据码流中加插一些码元,从而达到在接收端进行判错和纠错的目的。本文研究了当今最有潜力的通信技术—WiMAX的几种信道编码:RSCC、BTC和CTC。 RS码是一种优秀的纠突发差错码,在无线通信和磁、光介质存储系统中应用广泛,卷积码适合纠随机差错,应用于GSM、3GPP等移动通信系统中。由RS码和卷积码构成的RSCC是性能优良的级联码,应用十分广泛,例如深空通信和欧洲陆上数字视频广播DVB-T标准等。 本文研究的RS码是由(255,239)码生成的删信删余码,由于校验位被缩短使得一般的译码算法不能适用,我们将常用的Euclids算法的初始条件做以修正使之适用于删余RS码,并通过仿真验证了新算法的有效性,通过性能曲线的对比得到了RSCC和单独卷积码的性能差异,最后详细地介绍了用DSP实现RSCC的过程,包括使用的指令,和一些节省资源或节省指令周期的处理方法。 BTC码是一种乘积码,它把码块的行和列都加以编码,使得行和列都有了冗余度,纠错能力有一定的提高。乘积码通常用于受突发噪声干扰的信道,IEEE802.16协议就是一个应用实例。本文研究的BTC码的成员码有扩展Hamming码和奇偶校验码两种,由于奇偶校验码只能检错而不能纠错,因而行列编码之一采用奇偶校验码的BTC码比行列都采用扩展Hamming码的BTC的性能差一些。并且IEEE802.16d/e协议的所有6种BTC码都是缩短码,即信息块的一部分为有效信息,其余全部用0填充。 BTC的译码包括BTC块译码、BTC行列译码、扩展Hamming码/奇偶校验码译码几个层次。其中,行列译码是要把扩展Hamming码或是奇偶校验码的硬判决结果给出置信度得到软输出,这里采用了次优的方法,搜索的范围限定在接收码字的附近区域而不是整个码字空间,大大降低了复杂度。 CTC码是一种非二进制的Turbo码,具有很强的抗衰落和抗干扰能力,特别适合各种恶劣环境下的通信。IEEE802.16d/e协议引入CTC码解决了普通Turbo码添加尾比特终止编码器使系统吞吐量降低的问题,但同时也使得译码器的复杂度增加:一方面二进制码变为非二进制码,网格图中每个状态输入和输出的分支要增加,相应的状态度量矩阵的规模要加大;另一方面,由于采用了Tail-biting的方案,对同一个信息序列编码器要进行两次编码,译码器要相应的用几次迭代来估计编码器的初始状态。CTC译码采用了Log-MAP的算法,是从Turbo码的Log-MAP算法推导得到的。 在分别介绍了IEEE802.16d/e协议的三种信道编码后,本文还对三种编码的性能曲线做了对比分析,得出了高斯信道下的三种编码的性能比较的结果。