拉普拉斯白噪声下的分组Turbo码

《拉普拉斯白噪声下的分组Turbo码》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaNov．252016V01．37No．113494．3501ISSN1000-6893CN11-1929／Vhttp：Hhkxb．buaa．edu．onhkxb@buaa．edu．on拉普拉斯白噪声下的分组Turbo码党小宇*，黄准，朱鲁军，虞湘宾，陈小敏南京航空航天大学电子信息工程学院，南京210016摘要：目前，传统航空测控通信所采用的纠错码大多是建立在高斯信道基础上的。然而，航空测控环境中不可避免存在着多种尖锐的噪声，测控通信纠错码的可靠性能在非高斯信道中尚未得到充分的研究

2、。分析了一类国际航空遥测的分组Turbo码(BTC)在拉普拉斯白噪声信道下的译码和性能。将传统Chase迭代译码算法引入到拉普拉斯白噪声信道中，建立相应的数学模型，同时，基于该数学模型设计了3种不同的译码接收器下的BTC译码方案。仿真结果验证了该数学模型的正确性与可行性，在误码率为10-4时最佳译码方案相比于硬限幅接收机有3．7dB的增益，相比原有的高斯信道下的接收机仅有0．6dB的性能损失。关键词：分组Turbo码；拉普拉斯白噪声；误码率(BER)；码字可靠性；迭代译码算法中图分类号：V243．5；TN911．22文献标识码：A文章编号：1000—689

3、3(2016)11-3494—08近十几年来，拉普拉斯白噪声模型在信号处理、信号检测和通信领域等方面被广泛地关注和研究。它常常被用于各种环境中的脉冲噪声模型，比如室内[妇与室外无线电环境[2q]和海底传输环境等[4]。一方面，在超宽带无线通信(Uhra—WideBandwidth，UWB)口1中存在拉普拉斯噪声，这主要是因为在UWB系统中的多用户干扰(Multi—UserInterference，MUI)概率分布与拉普拉斯分布的概率密度函数相似[6]。另一方面，文献[7—8]对拉普拉斯噪声中的信号进行估计与提取。实际上，在航空航天领域中也存在着拉普拉斯噪声

4、，如航天飞船在多级分离中的各次点火瞬间就存在尖锐的脉冲噪声信号，可以被当作拉普拉斯噪声进行研究[9‘10

5、。分组Turbo码[11j(BlockTurboCode，BTC)是与Turbo卷积码[12]不同的，通过行列交织形成的二维分组码。1993年，Berrou等[131提出Tur—bo卷积码的译码算法，使信道编码领域有了新的突破。随后，基于分组Turbo码的特点，Pyndiah等[14]在1994年提出了分组Turbo码的软输入软输出迭代译码算法。自BTC软输入输出迭代译码算法提出后，其编译码过程被广泛采用，尤其是译码。BTC译码采用Chase译码算法[

6、15

7、，它是基于软输入输出进行迭代译码的，在高码率下，它仍然具有较强的纠错能力。同时，Chase译码算法能使译码码字的错误机率达到最小，其性能接近最大似然译码。文献[16]针对BTC的译码算法提出了一种高效的混合式译码器。另外，BTC在信道编码领域得到广泛应用，例如航空遥测技术新版标准IRIGl06—11采用了一类BTC码作为纠错编码方案口7

8、。然而，在国内外文献中，将BTC与拉普拉斯收稿El期：2015．11．26；退修Et期：2015．12．14；录用日期：2016—02-21；网络出版时间：2016-03-0214：29网络出版地址：WWW．cnki

9、．net／kcms／detail／11．1929．V．20160302．1429．002．hlml基金项目：国家自然科学基金(61172078、61571224、61571225)；中央高校基本科研业务费(NS2014038)；南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(ktjj20150404)；教育部留学回国人员科研启动基金；江苏省六大人才高峰项目*通讯作者．Tel．：025-84892402E·mail：dang@nuaa．edu．cn爨糟格武t党小宇．黄准．朱鲁军．等．拉普拉斯白噪声下的分组Turbo码LJ3．航空学报．2016，37(11)

10、：3494-3501．DANGXY．HUANGZ，ZHULJ，etat．BlockturbocodeinwhiteLaplac，annoise[J3．ActaAeronauticaetAstronauticaSinica，2016，37(11)：3494．3501．党小宇，等：拉普拉斯白噪声下的分组Turbo码噪声相结合进行研究尚未见报道。因此，本文旨在讨论给定航空遥测IRIGl06—1l标准中所采用的分组Turbo码条件下，拉普拉斯信道的最佳／匹配／硬限幅接收器结构，并分析其接收器性能。具体的，将传统Chase迭代译码算法引入到拉普拉斯噪声模型中，建立相

11、应数学模型，重新推导判决码字的可靠性，然后得出软输出信息，最后进行