Turbo编译码器中交织器的选择 - 《中国学术期刊（网络版）》
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Turbo编译码器中交织器的选择
【摘要】 本文探讨了Turbo编译码器中交织器的选择问题。首先从Turbo码的并行级联编码方案和基于最大后验概率(MAP)算法的迭代译码原理出发分析了交织器对Turbo码的纠错性能的巨大影响,然后总结了Turbo码中交织器设计的一些基本方法并分析其各自特点,最后给出了Turbo码中有关交织器的实用性结论。
【关键词】 ；
【分类号】TN764
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Turbo码性能分析与仿真
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出门在外也不愁Turbo码编译码器的研究及DSP实现--《西北工业大学》2006年硕士论文
Turbo码编译码器的研究及DSP实现
【摘要】：在数字通信系统中,由于信道中不可避免的会引入噪声和干扰,所以要实现可靠通信就必须考虑到信道编码的问题。自香农(Shannon)1948年发表了论文《通信的数学的通信理论》以来,信道编码的发展取得了很大成就。Turbo码的提出被称为信道编码的一个里程碑,由于其接近香农极限的特性从而被第三代移动通信系统定为纠错编码的标准之一。
本文主要研究了Turbo码的编码器、译码器、交织器及其译码器的DSP实现,主要内容包括:
Turbo码编码器中,主要研究了Turbo码编码器的结构,分析了影响Turbo码性能的主要因素:分量码、删余矩阵、归零序列等,用Matlab软件仿真了Turbo编码器,得到的仿真结果表明使用本原多项式作为反馈连接多项式的分量编码器,降低编码效率,增加归零序列都会提高Turbo译码器的性能,降低误码率。
交织器是影响Turbo码性能的一个主要因素。本文研究了各种典型的交织器,通过仿真发现,S-交织器相对于其他类型的交织器来说具有更好的性能。交织深度对Turbo码性能的影响也不容忽视,交织深度越大,编码的随机性就越强,相应的误码率就越低。
本文还研究了Turbo码译码器的结构,并用Matlab软件实现了译码器的设计。由于译码算法是影响Turbo码性能的另一个主要因素,译码器中主要研究了最大后验概率算法(MAP算法)及其对数域简化的Log-MAP算法和MAX-Log-MAP算法,并在AWGN信道和Rayleigh信道中用Matlab软件进行了仿真,结果表明MAP算法和Log-MAP算法的性能比较接近,而MAX-Log-MAP算法由于软信息的损失较多从而有较大的性能损失。在任一算法中,增加迭代次数都会提高译码器的性能,但同时运算时间也会增加。
根据性能要求和实现复杂性两者综合考虑,最后以AD公司的DSP芯片ADSP-TS101S为开发环境实现了一个数字通信系统,其中的纠错编码采用了MAX-Log-MAP算法的Turbo码译码器。试验结果表明,设计实现的Turbo译码器工作稳定,具有良好的性能。
【关键词】：
【学位授予单位】：西北工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2006【分类号】：TN761【目录】：
第一章 绪论7-16
1.1 引言7-9
1.2 信道编码理论及其发展9-12
1.2.1 差错控制方式9-10
1.2.2 纠错编码的产生与发展10-12
1.3 Turbo码的提出与发展现状12-15
1.3.1 Turbo码的提出12-13
1.3.2 Turbo码的研究现状13-15
1.4 本文的安排15-16
第二章 Turbo码编码器的研究16-24
2.1 Turbo码编码器的结构16-18
2.2 从NSC到RSC18-19
2.3 分量码的选择19-21
2.3 删余矩阵的选择21-22
2.4 归零序列的影响22-23
2.5 本章小结23-24
第三章 Turbo码交织器的研究24-33
3.1 交织器的原理24-26
3.2 几类典型交织器26-31
3.2.1 分组交织器26-27
3.2.2 伪随机交织器27-28
3.2.3 S-交织器28-30
3.2.4 固定交织器30-31
3.3 交织器的设计原则31-32
3.4 本章小结32-33
第四章 Turbo码的迭代译码算法的研究33-49
4.1 迭代译码原理及Turbo码的译码结构33-36
4.2 Turbo码的迭代译码算法36-42
4.2.1 MAP算法36-40
4.2.2 Log-MAP算法和MAX-Log-MAP算法40-42
4.3 AWGN信道和Rayleigh信道中Turbo码的性能分析与仿真42-48
4.3.1 软件仿真流程42
4.3.2 AWGN信道中Turbo码的性能分析与仿真42-45
4.3.3 Rayleigh信道中Turbo码的性能分析与仿真45-48
4.4 小结48-49
第五章 Turbo码的DSP实现49-62
5.1 ADSP-TS101简介49-54
5.1.1 ADSP-TS101器件的结构和性能49-51
5.1.2 ADSP-TS101S的DMA51-52
5.1.3 链路口52-53
5.1.4 引导加载53-54
5.2 DSP程序的编写与调试54-58
5.3 系统的硬件实现58-60
5.4 纠错编码试验结果分析60-61
5.5 小结61-62
第六章 结束语62-64
6.1 全文总结62-63
6.2 未来研究的方向63-64
参考文献64-67
发表论文和参加科研情况说明67-68
西北工业大学业 学位论文知识产权声明书69
西北工业大学 学位论文原创性声明69
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第一章 概论
1、什么叫移动通信？移动通信有哪些特点？
2、移动通信包括哪些主要技术？各项技术的主要作用是什么？
3、移动通信系统由哪些功能实体组成？其无线接口包括哪几层的功能？
4、单工通信与双工通信有何区别？各有何优缺点？
5、常用移动通信系统包括哪些？
6、什么叫分组无线网？
第二章 调制解调
1、移动信道中对调制解调技术的要求是什么？
2、什么是调制信号解调时的门限效应？它的形成机理如何？
3、在正交振幅调制中，应按什么样的准则来设计信号结果？
4、为什么m序列称为最长线性移位寄存器序列，其主要特性是什么？
5、在OFDM传输系统中，可否采用非线性功率放大器？为什么？
6、采用IFFT/FFT实现OFDM信号的信号的调制和解调有什么好处？它避免了哪些方面的
7、QPSK、OQPSK和π/4-DQPSK的星座图和相位转移图有何异同？
第三章 移动信道的传播特性
1、试简述移动信道中电波传播的方式及其特点。
2、试比较10dBm、10W及10dB之间的差别。
3、在考虑天线的方向性时，信道模型需要考虑哪些因素？
04、假设f=1040MHz，hm=1.5m，hb=20m，hroof=20m，平顶建筑，ψ=90,ω=15m，试比较
COST-231/Walfish/lkegami模型和Hata模型的预测结果。
5、某一移动通信系统，基站天线高度为100m，天线增益Gb=6dB，移动台天线高度为3m，Gm=0dB，市区为中等起伏地，通信距离为10km，工作频率为150MHz，试求：
(1) 传播路径上的损耗中值；
(2) 基站发射机送至天线的功率为10W，试计算移动台天线上的信号功率中值。
第四章 抗衰落技术
1、分集技术如何分类？在移动通信中采用了哪几种分集接收技术？
2、为什么说扩频通信起到了频率分集的作用？而交织编码起到了时间分集的作用？RAKE
接收属于什么分集？
3、Turbo编码器中，交织器的作用是什么？它对译码器的性能有何影响？
4、自适应均衡可以采用哪些最佳准则？
第五章 组网技术
1、组网技术包括哪些主要问题？
2、什么叫做空中接口？空中接口与多址方式有何差别？
3、在TDMA多址方式中，上行链路的帧结构和下行链路的帧结构有何区别？
4、常用的CDMA系统可分为几类？其特点分别是什么？不同的用户信号是如何区分的？
5、空分多址的特点是什么？空分多址可否与CDMA、TDMA、FDMA相结合？为什么？
6、为什么说最佳的小区形状是正六边形？
7、什么叫中心激励？什么叫顶点激励？采用顶点激励方式有什么好处？两种在信道的配置
上有何不同？
8、移动通信网的基本网络结构包括哪些功能？
9、通信网中交换的作用是什么？移动通信网中的交换与有线通信网中的交换有何不同？
10、什么叫信令？信令的功能是什么？可分为哪几种？
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