turbo碼的性能分析與仿真

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1、目錄一、簡述信道編碼………………………………………….31.信道編碼的原理………………………………………………………32.信道編碼的碼型……………………………………………………….32.1分組碼…………………………………………………………..32.2卷積碼………………………………………………………….42.3格型碼…………………………………………………………..42.4Turbo碼………………………………………………………..4二、Turbo碼介紹……………………………………………51.Turbo的提出………………………………………

2、…………………...52.Turbo碼編譯碼原理…………………………………………………..53.Turbo碼仿真建?！?4．仿真結(jié)果分析………………………………………………………….9三、總結(jié)………………………………………………………12四、參考文獻…………………………………………………12第11頁共11頁一、簡述信道編碼1.信道編碼的原理上了信息論與編碼這門課我們知道，圖像信號信源壓縮編碼的目的就是要去掉圖像中的空間冗余和時間冗余，從而降低了總的數(shù)據(jù)率，提高了信息量的效率。這樣，容許保證一定

3、圖像質(zhì)量的數(shù)字信號能以較少的數(shù)據(jù)量快速傳輸出去。與此同時，經(jīng)信源編碼的去冗余而提高信源的信息熵（每個符號的平均信息量）后，數(shù)字信號的抗干擾能力明顯下降了，這是不言而喻的，因為未壓縮之前每個符號的信息量很低。因此，壓縮后的數(shù)字信號很容易受到傳輸通道中引入的噪聲、多徑反射和衰落等的影響而造成接收端發(fā)生程度不同的誤碼，有的甚至無法恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。為解決這個問題，信道編碼應(yīng)運而生了。所謂信道編碼就是為提高信息傳輸可靠性而進行的編碼（在信源編碼的基礎(chǔ)上以降低傳輸?shù)男畔⒘繛榇鷥r來提高可靠性）。信道編碼可以檢測、糾正由于傳輸造成的誤碼，所以這種編

4、碼也常稱為差錯控制編碼。信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)中的重要組成部分，其作用是完成檢錯糾錯，碼形變換的任務(wù)，從而提高傳輸信道的可靠性。信道編碼的原理簡言之就是要使傳輸符號間具有某種特定的關(guān)系，通常將要傳輸?shù)男畔⒎纸M，根據(jù)某種規(guī)則，使每組信息映射（映射是數(shù)學(xué)上的一個術(shù)語，源于集合論，映射又稱為變換，意思是兩個集中的元素有某種對應(yīng)關(guān)系。）到一組信道符號，這組符號相互之間具有某種特定關(guān)系，即使其中某些符號在傳輸中會出錯，也會發(fā)現(xiàn)這些錯誤，并進一步糾正它們。顯然，要實現(xiàn)信源具有檢錯和糾錯能力，必需按一定的規(guī)則在信源編碼的基礎(chǔ)上再增加一些冗余碼元（

5、又稱監(jiān)督碼），使這些冗余碼元與被傳信息碼元之間建立一定的關(guān)系，發(fā)送端完成這個任務(wù)的過程稱為糾錯編碼。2.信道編碼的碼型目前，常用的信道編碼的碼型有兩種：分組碼和卷積碼。如我們所熟悉的RS碼就屬于分組碼，當(dāng)然還有一些其它碼型，如TCM和Turbo碼等，廣電中現(xiàn)階段己使用了分組碼、卷積碼和格型碼，下面簡要介紹目前信道編碼使用的四種碼型。2.1分組碼第11頁共11頁在每組信息映射到一組符號的過程中，如果映射過程只與當(dāng)前這組信息有關(guān)，相應(yīng)的編碼就是分組碼。分組碼將信息碼元序列劃分成段落，每一段包含若干個信息碼元，然后由這若干個信息碼元按一定

6、規(guī)則產(chǎn)生出一些監(jiān)督碼元，信息碼元和監(jiān)督碼元組合在一起形成一個碼組，在每個碼組中，監(jiān)督碼元與本碼組中的信息碼元有關(guān)，與其他碼組中的信息碼無關(guān)。分組碼在廣電中應(yīng)用較廣泛，例如廣電下傳數(shù)字電視使用的64QAM調(diào)制器信道編碼就是采用的RS分組碼。2.2卷積碼在每組信息映射到一組符號的過程中，如果映射過程中不僅與當(dāng)前這組信息有關(guān)，還與以前的若干組信息有關(guān)，相應(yīng)的編碼就是卷積碼。卷積碼碼組中的監(jiān)督碼元不僅與本碼組中的信息碼元有關(guān)，也與本碼組相鄰的前后碼組中的信息碼元有關(guān)。卷積碼也是最常用的信道編碼的碼型，例如在衛(wèi)星通訊DVB-S的信道編碼和數(shù)字

7、地面廣播DVB-T的信道編中就使用了卷積碼。2.3格型碼我們知道信息傳輸可靠和信息傳輸快速兩者之間是有矛盾的，要想提高信息傳輸?shù)目煽啃跃捅匦锠扌孕诺赖膸挕Ｔ趥鬏攷捠芟拗茣r，能否在不增加帶寬的前提下，實現(xiàn)信息傳輸既可靠又快速呢？昂格爾博克（Ungerboeck）和今井秀樹等提出的格型碼（TCM，TrellisCodedModulation））較好地解決了這個問題。所謂TCM（TrellisCodedModulation）即信道編碼的一種方法或碼型，叫做格柵碼。一種高級的編碼調(diào)制方法，它充分利用卷積編碼中所產(chǎn)生的冗余度和維特比解碼的

8、記憶效應(yīng)，使編碼器和調(diào)制器級聯(lián)后產(chǎn)生的編碼信號序列具有最大的歐氏自由距離，而它的理想解碼方式應(yīng)采用維特比算法實現(xiàn)。其特點是將編碼與調(diào)制相結(jié)合的卷積碼，能在不增加傳輸信道帶寬和相同信息速率的情況下可獲得3~6dB的功率增益。編碼功率增益