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Turbo码作为具有接近Shannon极限的纠错编码,由于其优异的性能吸引了国内外学者的广泛关注,从Turbo码被提出以来一直是热点研究问题。虽然至今Turbo码的研究无论在理论分析,还是实际应用,都得到了迅速发展;尽管Turbo码的研究成果层出不穷,但由于交织器的存在,使得对Turbo码码字特性的研究难以像传统卷积码那样定量分析,针对Turbo码重量谱的研究尚不充分。本文首先介绍了信道编码理论,Turbo码的国内外研究现状,针对Turbo码重量谱,在分析和比较输入重量2搜索算法、错误事件搜索算法、约束子码搜索算法等Turbo码重量谱算法特点的基础上,侧重讨论了约束子码算法。论文在约束子码算法的框架下,分析了影响Turbo码重量谱计算效率的关键因素。研究表明,约束条件下Turbo码分量编码输出最小汉明重量的准确估算是影响约束子码算法的关键问题。论文在分析Turbo码分量编码特性的基础上,提出了解决约束条件下Turbo码分量编码输出最小汉明重量的后向状态转移（BST）算法。后向状态转移算法包含两个关键技术,即状态转移和反向计算。后向状态转移算法中,首先将多个连续出现的“0”约束和无约束输入合并计算以提高算法的计算效率;其次,在后向状态转移算法中,将输入信息序列汉明码重加入到第二分量编码器中并限制了输入序列的码重;反向计算是指将整个搜索过程改进为逆向搜索。研究结果表明,基于BST算法的约束子码算法能搜索到准确的Turbo码自由码距dfree及多样性Nfree、Wfree。论文采用基于BST算法的约束子码算法搜索了穿孔Turbo码、非系统Turbo码、非对称Turbo码及分块Turbo码的自由码距或有效距离,并分析不同构造Turbo码的性能。研究结果表明:当码率小于一定值时,NS穿孔模式和不规则穿孔模式下,穿孔的Turbo码提高了码率,并且仍能具有较好的性能;非系统非对称Turbo码也可以在一定程度上改善Turbo码自由码距或有效距离,进而有助于改善Turbo码性能;此外,分块归零/归一编码处理对Turbo码的自由码距或有效距离的影响较大,但由于分块编码处理可以视为是一种非线性编码处理,相关性能与分块Turbo码重量谱的关系还需深入研究。