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自1993年Turbo码被提出以来,以其在中低信噪比下的优异性能得到了广泛的关注。无论是在理论上,还是在实际应用上,Turbo码都得到了快速的发展。3G通信系统也普遍采用了Turbo码作为信道编码方案之一。近年来,移动通信技术在全球范围内迅速发展。3G通信系统提供的最高2Mbps的信息速率已经满足不了未来多媒体业务的要求。在未来B3G通信系统中,信息速率要求在百兆以上,在有限的频谱资源上提高信息速率并有高质量的通信技术成为未来移动通信中必须解决的问题。由于Turbo码译码基于软信息的迭代译码算法的复杂性,译码算法的复杂度、时延以及性能之间存在着相互兼顾的问题。所以Turbo码译码时延的改进显得尤为重要了。
论文主要针对提高Turbo码的实时性方面进行了研究。本文首先介绍了Turbo码的产生背景、研究现状和发展趋势。其次详细介绍了Turbo码的基础理论知识,包括Turbo码编、译码器的结构及其关键技术,并在其不同参数情况下,对Turbo码的性能进行了仿真。通过对Turbo码译码算法的理论分析,以提高译码实时性为出发点,研究了基于分块并行译码算法的Turbo码译码。研究结果表明,采用并行译码方案可以大大缩减译码时间而几乎无性能损失,为Turbo码应用于高速实时信道的数据通信系统提供了依据。最后,针对并行译码方案可能造成的数据冲突问题,研究了无冲突交织器。着重研究了一种基于整环上置换多项式的交织器,介绍了相关的数学理论和设计准则。利用整环上置换多项式构造性能良好的确定性交织器,不会导致系统存储单元的增加,而且这种交织器也是最大无冲突交织器。