杨 亮,胡家亻全,马鹏飞

(1.空军驻黑龙江地区军事代表室,黑龙江哈尔滨150046;2.中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)

0 引言

1993年,法国学者C.Berrou等[1]首次提出一种功能强大的信道编译码方案,即Turbo码。它巧妙地将卷积码和交织器结合起来,不仅在一定程度上实现了随机编码,同时采用软输入软输出迭代译码来逼近最大似然译码。仿真结果表明:采用长度为65 536的随机交织器,迭代 18次,在Eb/N0为0.7 dB时,1/2码率的Turbo码在AWGN信道下的误比特率可达10-5,获得了逼近香农限的性能。

Turbo码的优异性能主要得益于以下3个方面:分量码采用递归系统卷积(RSC)码、引入交织器和采用软输入软输出的迭代译码方式。交织器的引入改善了码字的距离谱特性,使编码输出的码字中重量很重或很轻的码字数量减少,从而使码字距离谱窄化,更接近高斯分布。因此,交织器在Turbo码中占有很重要的地位。交织器可分为确定性交织器和随机性交织器两大类,常用的确定性交织器包括分组交织器、循环移位交织器、分组螺旋交织器和双射变换交织器等;常用的随机性交织器包括伪随机交织器、S随机交织器和S改进交织器等。

1 Turbo码基本原理

1.1 Turbo码编码结构

由2个RSC编码器并行级联构成的Turbo码编码结构图[2]如图1所示。

图1 Turbo码编码结构

2个分量编码器通过交织器相连,信息比特分为3路:第1路直接进入复用器;第2路通过分量编码器1进行编码,第3路经过交织器交织后再通过分量码编码器2进行编码,2个编码器编码输出后经过删余器成为校验比特,它与信息比特经过复用器(即并串转换)操作后一起构成Turbo码码字,然后送入信道进行传输。……