【硕士论文】Turbo码译码器的研究与实现.pdf

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1、南京理工大学硕士学位论文Turbo码译码器的研究与实现姓名：杨建强申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：孙锦涛20040301堡主堂垡堡塞旦!坠塑堡塑墅盟堡塞皇塞型坠坐!!!摘要Turbo码自1993年问世以来，以其优异的纠错性能引起了通信与信息技术学术领域的广泛关注。本文以Turbo码译码器的实现为目标，对Turbo码的迭代译码及其实现进行了深入研究。本文首先在MAX—LOG，MAP算法基础上，对该算法中的前、反向度量的计算进行了简化，并且对译码算法的迭代过程进行整理，得到了无需估计信噪比参数的迭代译码过程。该算法简单明了，易于实现

2、。归纳总结了Turbo码的性能和交织器的选择与设计规则，选用结构化与随机化相结合的优选扩散交织器作为最终实现译码时的交织器。在MAX—LOG．MAP算法基础上，引入外信息调控因子，同时对迭代译码结构进行局部修正，得到了～种实用的译码器结构，不但使低信噪比下译码性能得到提高，而且译码结构也容易实现。最后，研究了用定点DSP芯片实现Turbo码译码器时的相关问题。讨论了译码过程中量化精度、溢出处理和变量存储等问题。给出了新的防溢出处理方法：在进行前反向度量的递推运算时只存储度量的相对值，使得度量值范围大大压缩，有效地防止运算溢出。结合文中给出的译码

3、过程中相关问题的处理方法，用定点DSP芯片实现了Turbo码译码器，经测试其译码性能与浮点译码接近。关键词：Turbo码最大后验概率迭代译码DSP硕士学位论文Turbo码译码器的研究与实现ABSTRACTnlrb0codeshavebeenarrestinggreatattentionsfrom也eacademiaofcommunicationsandinformaticssince1993becauseoftheirexcellentperformanceinerrorcorrection．Inordertoimplementtheturbo

4、decoder，theiterativedecodingalgorithmandsometechnicalproblemindecoderimplementingisdiscussedinthisPapeLFirstly,areduceddecodingalgorithmisproposedbasedonamodifiedMAX．LOG．MAPdecodingalgorithm．Inthealgorithm．theforwardandbackwardmetricscalculationshavebeenreducedandaniterative

5、decodingprocedurewithoutestimationofSNRisproposed．Theprincipleofchoiceanddesignofinterleaverissummarized．andahi血spreadinterleaverisselectedtouseinturbodecoderimplementinglater．BasedontheMAX—LOG—MAPalgorithm，ascalefactorrSFlisintroducedtoscalet11eextrinsicinformation．thenmake

6、a1ittlemodifyonthedecoderstructure．ThismodifiedstructurewithscalefactoriseasytoimplementandcanimprovetheerrorcorrectionabilityofTurbocodeatlowSNRs．Secondly,inordertoimplementthedecoder,someimportantproblemsareconsidered．suchasfix．pointquantification．over．flowofcalculationand

7、RAMspaceneeded．Anewwaytoavoidover-flowofcalculationisproposed．onlytocalculatethedif话renceoftheforwardandbackwardmetricsandthevaluerangeofdi旋fencemetricsisverysm．a11．Withthereducediterativedecodingalgorithmandthewaytofacesomeimortantproblemsmentionedabove．alowcomplexity1、lrbo

8、decoderisimplementedWithfix-pointdigitalsignalprocessor(DSP)．Thetestresults