turbo码的性能分析与仿真

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1、目录一、简述信道编码………………………………………….31.信道编码的原理………………………………………………………32.信道编码的码型……………………………………………………….32.1分组码…………………………………………………………..32.2卷积码………………………………………………………….42.3格型码…………………………………………………………..42.4Turbo码………………………………………………………..4二、Turbo码介绍……………………………………………51.Turbo的提出………………………………………

2、…………………...52.Turbo码编译码原理…………………………………………………..53.Turbo码仿真建模………………………………………………………74．仿真结果分析………………………………………………………….9三、总结………………………………………………………12四、参考文献…………………………………………………12第11页共11页一、简述信道编码1.信道编码的原理上了信息论与编码这门课我们知道，图像信号信源压缩编码的目的就是要去掉图像中的空间冗余和时间冗余，从而降低了总的数据率，提高了信息量的效率。这样，容许保证一定

3、图像质量的数字信号能以较少的数据量快速传输出去。与此同时，经信源编码的去冗余而提高信源的信息熵（每个符号的平均信息量）后，数字信号的抗干扰能力明显下降了，这是不言而喻的，因为未压缩之前每个符号的信息量很低。因此，压缩后的数字信号很容易受到传输通道中引入的噪声、多径反射和衰落等的影响而造成接收端发生程度不同的误码，有的甚至无法恢复出原始数据。为解决这个问题，信道编码应运而生了。所谓信道编码就是为提高信息传输可靠性而进行的编码（在信源编码的基础上以降低传输的信息量为代价来提高可靠性）。信道编码可以检测、纠正由于传输造成的误码，所以这种编

4、码也常称为差错控制编码。信道编码是数字通信系统中的重要组成部分，其作用是完成检错纠错，码形变换的任务，从而提高传输信道的可靠性。信道编码的原理简言之就是要使传输符号间具有某种特定的关系，通常将要传输的信息分组，根据某种规则，使每组信息映射（映射是数学上的一个术语，源于集合论，映射又称为变换，意思是两个集中的元素有某种对应关系。）到一组信道符号，这组符号相互之间具有某种特定关系，即使其中某些符号在传输中会出错，也会发现这些错误，并进一步纠正它们。显然，要实现信源具有检错和纠错能力，必需按一定的规则在信源编码的基础上再增加一些冗余码元（

5、又称监督码），使这些冗余码元与被传信息码元之间建立一定的关系，发送端完成这个任务的过程称为纠错编码。2.信道编码的码型目前，常用的信道编码的码型有两种：分组码和卷积码。如我们所熟悉的RS码就属于分组码，当然还有一些其它码型，如TCM和Turbo码等，广电中现阶段己使用了分组码、卷积码和格型码，下面简要介绍目前信道编码使用的四种码型。2.1分组码第11页共11页在每组信息映射到一组符号的过程中，如果映射过程只与当前这组信息有关，相应的编码就是分组码。分组码将信息码元序列划分成段落，每一段包含若干个信息码元，然后由这若干个信息码元按一定

6、规则产生出一些监督码元，信息码元和监督码元组合在一起形成一个码组，在每个码组中，监督码元与本码组中的信息码元有关，与其他码组中的信息码无关。分组码在广电中应用较广泛，例如广电下传数字电视使用的64QAM调制器信道编码就是采用的RS分组码。2.2卷积码在每组信息映射到一组符号的过程中，如果映射过程中不仅与当前这组信息有关，还与以前的若干组信息有关，相应的编码就是卷积码。卷积码码组中的监督码元不仅与本码组中的信息码元有关，也与本码组相邻的前后码组中的信息码元有关。卷积码也是最常用的信道编码的码型，例如在卫星通讯DVB-S的信道编码和数字

7、地面广播DVB-T的信道编中就使用了卷积码。2.3格型码我们知道信息传输可靠和信息传输快速两者之间是有矛盾的，要想提高信息传输的可靠性就必需牺性信道的带宽。在传输带宽受限制时，能否在不增加带宽的前提下，实现信息传输既可靠又快速呢？昂格尔博克（Ungerboeck）和今井秀树等提出的格型码（TCM，TrellisCodedModulation））较好地解决了这个问题。所谓TCM（TrellisCodedModulation）即信道编码的一种方法或码型，叫做格栅码。一种高级的编码调制方法，它充分利用卷积编码中所产生的冗余度和维特比解码的

8、记忆效应，使编码器和调制器级联后产生的编码信号序列具有最大的欧氏自由距离，而它的理想解码方式应采用维特比算法实现。其特点是将编码与调制相结合的卷积码，能在不增加传输信道带宽和相同信息速率的情况下可获得3~6dB的功率增益。编码功率增益