Turbo码交织器与迭代译码停止准则研究
[Abstract]:Turbo code is a new channel coding technology, which brings a revolution for channel coding theory and practice, especially in anti-fading, anti-interference ability has the advantage that the traditional channel coding technology can not compare. Therefore, it has been widely used in INMARSAT-phone M4 system, CDMA multi-user detection and third generation mobile communication system IMT-2000. However, there are still some problems to be solved in Turbo codes, which need to be further studied and solved. In this paper, the Interleaver and the stopping criterion of iterative decoding for Turbo codes are studied actively. The main contents are as follows: firstly, the basic principles of coding and decoding of Turbo codes are systematically analyzed, and two iterative decoding algorithms, LOG-MAP and SOVA, are introduced. On this basis, the MATHLAB software is used to simulate the parameters that affect the performance of Turbo codes (that is, component codes, interleavers, deleters, iterations, decoding algorithms). The reasonable parameters to improve the performance of Turbo codes are given by analyzing the simulation results. Secondly, the Turbo code Interleaver is studied, and a new semi-regular Interleaver is proposed to overcome the shortcomings of the spiral Interleaver. The new interleaver uses random array to change the rank and column order of interleaved matrix from fixed to random. At the same time, the interleaved sequence is read out in positive spiral order, which makes the interleaved sequence have the characteristic of module 2, which increases the distance after interleaving of adjacent bits. The problem of uneven information bit protection caused by erasure matrix is solved. In order to make the semi-regular interleaver achieve the best working state, the column and column reset array is taken as the set to be solved, and the genetic algorithm is used to search for the best row and column reset array. Simulation results show that the performance of semi-regular Interleaver is better than that of packet Interleaver, Spiral Interleaver and Random Interleaver, which is close to S-type random Interleaver. After optimization, the performance of the semi-regular interleaver is kept in the optimal state, and the bit error rate (BER) gain under the same signal-to-noise ratio (SNR) is also obtained. Finally, in order to reduce the delay of iterative decoding and the average number of times of iterative decoding, the stopping criteria for iterative decoding of Turbo codes are studied, and two improved stopping criteria for iterative decoding are proposed, namely, the improved HDA criterion and the improved SDR criterion. The improved HDA criterion defines an unreliable metric based on external information. When the unreliable metric reaches the threshold, it is decided that the decoding of this frame cannot converge, and the decoding can be stopped in advance. The problem of failure of HDA criterion under low signal-to-noise ratio (SNR) is solved, and the improved SDR criterion uses the ratio of symbol difference number output of two successive iterations to replace the original decision function. The problem that the original criterion can not stop decoding when the frame is not convergent is solved. The simulation results show that the average number of iterations of the two improved criteria is significantly reduced than that of the original criterion without reducing the decoding performance.
【学位授予单位】:东北大学
【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:2280412
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