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Turbo码MAP译码算法及其对数域中的改进算法

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Turbo码MAP译码算法及其对 数域中的改进算法 刘宁芳 金文毅。 关键词:信遒编码,Turbo码,译码算法 【摘要】本文在介绍Turbo码基本结构的基础上,阐述了MAP算法的译码机理,在此基 础上分析了在对数域中的2种MAP算法:Max—Log—MAP算法和Log—MAP算法, 最后通过仿真对它们进行了性能上的模拟和比较。 一、引 言 接对信源信息序列进行编码,第2个子编码 器对交织后的信源信息序列进行编码,2个 子编码器可以相同,也可以不同。 典型的Turbo码是一类并行级联的系统 卷积码,当交织长度足够长时,其性能可* 仙农限u。。Turbo码自1993年提出后,已成 为信道编码研究的热点。许多研究人员围绕 Turbo码的编码结构、交织器选取、译码算法 等做了大量的工作并取得了一定的进展,但 是真正要把Turbo码应用刭实际中去,首先 图1 Turbo码的编码器 要解决好Turbo码的编、译码带来的时延问 题;其次还要考虑译码算法的物理可实现性。 复接器合并信息序列和2路校验序列, 还可根据一定的规则对2路校验序列进行抽 取(puncturing),以得到不同的码率。 2.译码 Turbo码的编码器是由2个级联的子编 在短帧长时,Turbo码的时延主要是译码带来 的时延,因此快速有效,便于实现的译码算法 是Turbo码实用化的关键所在。Turbo码可 以看作为一个离散无记忆的马尔可夫过程, 在误比特率意义下,MAP算法是一种最优的 译码算法。但是MAP算法的运算量及所需 存储空间较大,使得译码时延较大,算法中的 非线性运算也不利于硬件实现。为此文献 [2,3]探讨了对数域中MAP算法及其简化形 式,试图使MAP算法更具有实用价值。 码器组成,相应地,Turbo码的译码器也应由 2个级联的子译码器组成,如图2所示。 如上图,Turbo码的译码器是由2个子译 码器通过交织器、解交织器连接而成的,对应 于每1个子编码器在译码端都有1个子译码 器。每1个子译码器都采用软输入,软输出 的译码算法,第1个子译码器输出的外信息 Zl经过交织后可以做为第2个子译码器的 先验信息,同样,第2个子译码器输出的外信 息z2经过解交织后可以做为第1个子译码 器的先验信息。这种迭代译码方式可以在2 个子译码器之间充分交换信息,从而达到良 二、Turbo码的编译码结构 1.编码 Turbo码的编码器是由2个子编码器和1 个交织器组成(如图1)。第1个子编码器直 ?刘宁芳金文毅南京邮电学院 南京210003 ? 13 ? 万方数据  



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