多径衰落信道下Turbo码的自适应停止迭代方法的研究

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Turbo码自提出以来因为其接近Shannon限的优异性能而倍受关注。近年来一直有很多科研工作者在这方面进行着坚持不懈的研究,取得了很大的进展,但同时大量的研究是基于高斯白噪声的信道下进行的。因此,对于Turbo码在无线通信中的多径衰落信道的研究更具有实际意义。另外,对于Turbo码的迭代译码,输入信噪比是必要的参数。由于此前的信噪比估计算法需要在信息帧内插入导频或训练序列,无形中增加了信息帧的冗余,降低了信息传输效率,或者常用的信噪比盲估计算法需要很大的运算量,使得Turbo码迭代译码的延时大量增加。本文针对该问题在多径衰落信道下,提出了一种基于分量译码器的软输出绝对值均值的输入信噪比盲估计方法,并以此为基础研究了在多径衰落信道下,Turbo码基于信噪比盲估计的自适应停止迭代译码算法。   首先本文介绍了信道编码,Turbo码的基本原理和编译码结构;探讨了译码算法的原理及推导过程,比较了几种译码算法。通过分析Turbo码系统参数如约束长度、交织长度、迭代次数及码率等,讨论它们对Turbo码纠错性能的影响。   其次本文介绍了无线信道的信号传输特性,分析了多径衰落信道的瑞利模型,以此为基础,提出了一种基于Turbo码分量译码器软输出绝对值均值的信噪比盲估计新算法,并分析该种算法的精度和对Turbo码译码的误码性能的影响,提出的这种盲估计算法不需要导频或训练序列,并且不需要大量复杂的运算,这样有效改善了Turbo码译码的延时性能。   本文最后在基于分量译码器软输出绝对值均值的信噪比盲估计算法的基础上,研究了多径衰落信道下,输入不同信噪比情况下,Turbo码译码结果和分量译码器软输出绝对值的均值的关系,提出了一种基于输入信噪比的自适应停止迭代的译码算法。它在保证误码性能没有降低的情况下,可以根据信道的不同状况,动态的减少译码的迭代次数,有效提高了Turbo码译码对信道的适应性和译码延时性能。
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