高阶调制二元Turbo编码传输系统中的软比特检测技术及其定点数译码

发布时间：2017-11-01 20:02

  本文关键词：高阶调制二元Turbo编码传输系统中的软比特检测技术及其定点数译码

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【摘要】：Turbo码自1993年被提出以后,它因接近香农极限的优异性能已被广泛运用在各类无线通信系统中。Turbo编码传输系统是把二元Turbo码与高阶调制(M-PSK/M-QAM)简单组合在一起。由于该系统中的Turbo码译码端输入信息需要软比特信息,因此本文研究对象是软比特检测算法,仿真验证不同软比特检测算法在Turbo编码传输系统中的性能。首先,本文对数字通信系统模型和信道编码的发展做了一个简单介绍,其中重点介绍了二元Turbo码和比特检测算法的研究现状和研究意义。其次介绍了二元Turbo编码基带传输系统原理。然后,本文详细地阐述基于对数似然比(LLR)的Log-MAP算法、简化的Max-Log-MAP算法和针对8PSK、16PSK、16QAM、64QAM调制方式各自特殊的软比特检测算法。Turbo编译码仿真分析了这些软比特检测算法对BER/FER'性能的影响。结果表明,针对8PSK、16PSK、16QAM、64QAM调制方式的特殊的软比特检测算法的Turbo译码BER/FER'性能明显优于基于最大后验概率对数似然比的Log-MAP软比特检测算法且它们的计算复杂度甚至优于Max-Log-MAP软比特检测算法。最后,本文对二元Turbo编码传输系统中的定点数Turbo译码进行了研究,详细介绍了定点数表示方法和确定定点数Turbo译码数据位宽,仿真实现了定点小数位宽和定点整数位宽的数取值在Turbo编码传输系统中的性能,通过Turbo编译码仿真分析了不同的定点数二进制位宽(包括小数部分和整数部分位宽)对译码性能的影响,从而得出推荐的位宽值,即整数位宽值可以取3到4位,小数位宽值可以取4到6位。
【关键词】：Turbo LLR Log-MAP Max-Log-MAP 定点数译码
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.22
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 数字通信系统与信道编码10-11
• 1.2 二元Turbo码与高阶调制软比特检测技术的研究现状及意义11-14
• 1.2.1 二元Turbo码的研究现状11-13
• 1.2.2 比特检测技术的发展与研究现状13
• 1.2.3 论文的研究意义13-14
• 1.3 论文主要内容和结构14-15
• 第2章 高阶调制二元Turbo传输系统原理15-28
• 2.1 二元Turbo码编译码原理15-23
• 2.1.1 二元Turbo码编码原理15-18
• 2.1.2 二元Turbo码译码原理18-23
• 2.2 高阶调制方法及比特检测23-25
• 2.2.1 高阶调制23-24
• 2.2.2 调制信号的硬判决信息与软判决信息24
• 2.2.3 软比特检测技术24-25
• 2.3 基于IT++仿真系统设计与实现25-27
• 2.3.1 二元Turbo码编码器和译码器设计与实现25-26
• 2.3.2 高斯信道和衰落信道设计26-27
• 2.3.3 调制与解调模块设计27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 多种软比特检测算法及性能仿真分析28-48
• 3.1 基于高阶调制下的Log-MAP软比特检测算法28-33
• 3.1.1 M-PSK调制下的Log-MAP软比特检测算法28-30
• 3.1.2 M-QAM调制下的Log-MAP软比特检测算法30-33
• 3.2 基于高阶调制简化的Max-Log-MAP软比特检测算法33-35
• 3.2.1 M-PSK调制下简化的Max-Log-MAP软比特检测算法33-34
• 3.2.2 M-QAM调制下简化的Max-Log-MAP软比特检测算法34-35
• 3.3 Log-MAP与Max-Log-MAP软比特检测算法性能仿真验证35-42
• 3.4 多种调制方式下特殊软比特检测算法42-44
• 3.5 不同调制方式下的特殊软比特检测算法仿真与分析44-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 高阶调制二元Turbo码定点数译码算法仿真48-63
• 4.1 定点数译码48-50
• 4.1.1 定点数表示方法48-49
• 4.1.2 定点数Turbo译码数据位宽的选择49-50
• 4.2 定点数Turbo译码仿真验证50-62
• 4.2.1 定点小数位宽的仿真50-56
• 4.2.2 定点整数位宽的仿真56-62
• 4.3 本章小结62-63
• 结论与展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文69

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本文编号：1128285