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Turbo码是一种性能优异的信道编码,在AWGN信道中可以取得接近Shannon极限的译码性能,适用于对功率要求较高的场合,因此被众多的通信标准采纳为信道编码方案,如3G系统和LTE系统中的信道编码方案就采用了Turbo码。本文主要对基于LTE标准的Turbo码进行研究,对于影响其性能的关键因素如交织器和译码算法等做了深入讨论,指出其中存在的问题并提出相应的改进方法,且通过仿真验证了改进方法的有效性。本文首先介绍了三种不同类型的Turbo码以及它们各自的编译码结构,在此基础上,通过仿真研究了不同参数如码长、码率、分量码和迭代次数等对于Turbo码性能的影响,得出在进行Turbo码设计时应综合考虑译码性能与实现复杂度,在二者之间做出折中；在相同编码参数下,比较了并行级联卷积码(PCCC)与串行级联卷积码(SCCC)的译码性能,得出在高信噪比时SCCC没有错误平台出现,其性能优于PCCC,而在低信噪比时结论则相反。其次研究了Turbo码中交织器的设计,给出交织器的设计准则并介绍了典型的交织器结构。针对LTE中QPP交织器的置乱多项式阶数只能取2的限制,提出基于高阶置乱多项式的新型交织器设计,给出了交织器系数的选取准则,并与QPP交织器的性能做了比较,结果表明新型交织器在高信噪比条件下的错误平台低于QPP交织器。在此基础上,讨论了基于新型交织器的并行译码问题,得出其满足最优无冲突准则,且通过合理选择并行译码初始条件,可以有效地降低译码时延而不会引起译码性能的下降。本文最后研究了Turbo码的译码算法,对MAP算法及其简化算法的原理做了推导。由于Log-MAP算法中校正函数项的存在使得算法复杂度较高,本文提出采用基于逼近多项式的方法对校正函数进行近似,将其中的对数与指数运算用加法和乘法运算代替。仿真结果表明,在AWGN信道和Rayleigh信道中,基于二阶逼近多项式的改进Log-MAP算法与Log-MAP算法的性能相当,但计算复杂度和译码时延得到明显降低。