串行级联卷积码迭代译码算法关键技术的研究

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串行级联卷积码是一种非常接近香农极限的前向纠错码。在适当参数条件下,串行级联卷积码的误比特性能曲线较Turbo码(并行级联卷积码)的误比特性能曲线的瀑布区跨度更大,错误平层区更小,误码率更低。在光通信等信道干扰小的领域有广阔的应用前景,因此对串行级联卷积码的研究具有很高的实用价值。  本文对串行级联卷积码迭代译码算法进行了深入的研究,在以下几个方面获得了关键性研究成果。  首先本文详细推导了log-BCJR算法,及其在级联码的迭代译码过程中的信息传递过程,并且在VC2005平台下采用C语言实现了基于log-BCJR算法和Max-log-BCJR算法的串行级联卷积码系统,实验结果表明log-BCJR算法比Max-log-BCJR算法优越1dB左右。  其次本文比较了几种典型的交织器在串行级联卷积码系统上的性能,仿真结果表明,交织器的S特性在串行级联卷积码系统中的影响很小并且与交织长度无关,随机交织器的抗干扰性能最好,双螺旋交织器的抗突发性能最好。  再次本文将定点量化算法应用到串行级联卷积码系统中,实验结果表明(5,3)量化的性能曲线已经十分接近理想值,再增加量化比特及因子对性能不会有明显改善。  最后采用外部信息转移图(EXIT Chart)揭示串行级联卷积码迭代译码原理和迭代终止条件,从理论及仿真实践证明只有当外部信息的互信息曲线和先验信息的互信息曲线在(1,1)点重合时,串行级联卷积码系统随着迭代次数的增加才能够达到无差错传输,否则无论迭代多少次都不能达到无差错传输。
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