基于混沌伪随机序列的交织器设计及性能分析
本文选题:信道编码 + Turbo码 ; 参考:《南京大学》2014年硕士论文
【摘要】:在数字通信系统中,如何提高信息传输的可靠性与有效性,一直是人们研究的重点。1948年,香农(Claude.E.Shannon)在其论文《通信的数学理论》中,提出在有噪信道中通过纠错编码来提高通信可靠性的方法,为信道编码的发展奠定了基础。在已有的信道编码方案中,Turbo码较好地应用了香农理论中的随机编译码条件,从而获得了接近香农理论极限的译码性能,在信道编码理论发展史上具有重要意义。本文对Turbo码基本结构和编译码原理进行了系统的分析,着重于Turbo码交织技术的探讨,提出了一种基于混沌伪随机序列(Chaotic Pseudo Random Sequence,简称CPRS)的新型交织方案。从仿真结果来看,该交织器对Turbo码的整体性能有着一定的改善。论文主要工作内容包括:1.概述了信道编码理论及其发展历程,总结Turbo码国内外研究现状和发展趋势。2.论述了Turbo码编译码原理和基本结构,着重分析Turbo码的几种译码算法,并对其性能做了比较。3.针对交织器在Turbo码中的重要地位,总结了交织器的设计要求准则;介绍了目前Turbo码中常用的几类交织器,并做了仿真比较。4.简要介绍混沌的理论,分析几种混沌映射关系的特点;阐述了我校具有自主知识产权的CPRS混沌序列的生成原理,并对其随机性能做了分析;提出了一种基于CPRS混沌序列的新型交织方案,通过仿真证明该交织器对Turbo码的整体性能有着一定的改善。5.仿真分析了不同参数对Turbo码译码性能的影响。这些参数包括:分量码、编码速率、交织长度、译码迭代次数和译码算法等。
[Abstract]:In digital communication systems, how to improve the reliability and effectiveness of information transmission has been the focus of research. In 1948, Shannon Claude. E. Shannon in his paper "Mathematical Theory of Communication". A method of improving the communication reliability by error correcting coding in noisy channel is proposed, which lays a foundation for the development of channel coding. In the existing channel coding schemes, the random encoding and decoding conditions of Shannon theory are well applied to Turbo codes, and the decoding performance approaching the limit of Shannon theory is obtained, which is of great significance in the history of channel coding theory. In this paper, the basic structure and encoding and decoding principle of Turbo codes are systematically analyzed, and a new interleaving scheme based on chaotic pseudorandom sequence (CPRSs) is proposed. The simulation results show that the interleaver improves the overall performance of Turbo codes. The main contents of the thesis include: 1. 1. This paper summarizes the theory of channel coding and its development, and summarizes the research status and development trend of Turbo codes at home and abroad. This paper discusses the encoding and decoding principle and basic structure of Turbo codes, emphatically analyzes several decoding algorithms of Turbo codes, and compares the performance of Turbo codes with .3. Aiming at the important position of interleavers in Turbo codes, the design criteria of interleavers are summarized, and several kinds of interleavers commonly used in Turbo codes are introduced, and the simulation results are compared. This paper briefly introduces the theory of chaos, analyzes the characteristics of several chaotic mapping relations, expounds the generating principle of CPRS chaotic sequence with independent intellectual property rights, and analyzes its randomness. A new interleaving scheme based on CPRS chaotic sequence is proposed. The simulation results show that the interleaver can improve the overall performance of Turbo codes. The effects of different parameters on the decoding performance of Turbo codes are simulated and analyzed. These parameters include: component code, coding rate, interleaving length, decoding iteration times and decoding algorithm.
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN911.22
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,本文编号:1993532
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