Turbo码编码参数识别技术研究

发布时间：2020-08-18 22:45

【摘要】：信道编码参数分析是利用接收到的编码序列,对编码参数进行逆向分析,为译码提供参数,从而最终还原信息序列,其在信号截获和智能通信等领域具有重要应用价值。Turbo码通过引入交织器和解交织器,实现了随机编码,因此获得了接近Shannon理论极限的性能。传统的Turbo码分析算法通常使用解调硬判决序列,其忽略了软判决序列中包含的可靠度信息,且算法运算局限于有限域中,因此容错性能低。然而Turbo码主要应用于低信噪比环境中,因此本文研究低信噪比条件下利用解调软判决序列进行Turbo码编码参数的识别。针对经典Turbo码的伪随机交织器,提出一种基于Turbo译码器软输出之间相关性判决的迭代估计算法。首先将交织关系用交织矩阵建模,然后将交织矩阵的估计转化为译码器软输出之间相关矩阵的估计。进一步考虑到估计的可靠性,将交织矩阵的估计与Turbo码的译码相结合,形成迭代估计。该算法克服了现有方法仅针对特定交织结构,以及因使用硬判决而导致容错性能低的缺点。仿真实验表明,所提算法能够实现在低信噪比条件下任意交织关系的识别,具有较强的容错能力。针对经典Turbo码中的伪随机交织器,本文还提出一种基于校验方程平均符合度的识别算法。首先给出校验方程平均符合度的概念及计算方法,然后推导出无删余和有删余两种情况下信息位和校验位所满足的校验方程,利用正确交织位置的码字可使得校验方程平均符合度取到最大值这一特征,逐步实现交织关系的识别。仿真结果表明,该算法能够快速有效地对两种码率下的交织关系进行识别,且在低信噪比条件下仍具有良好的性能。结合实际信号需求,针对DVB_RCS协议中的双二进制卷积Turbo码,提出两种识别其码长和删除模式的算法。一种是基于MAP迭代译码可靠度的匹配识别算法。首先在MAP迭代译码的基础上提出并定义了译码可靠度的概念,进而利用正确分路得到的序列可使得译码可靠度取到最大值这一事实,识别其码长和删除模式。在该算法的基础上,又提出译码迭代次数自适应控制的识别算法,提高了识别效率。另一种是基于校验方程平均符合度的匹配识别算法。首先推导出各删除模式下信息序列和校验序列所满足的校验方程,然后利用正确分路得到的序列可使得相应删除模式下的校验方程平均符合度取到最大值这一事实,进行码长和删除模式的识别。仿真结果表明,两种算法均能够有效识别码长和删除模式,且在低信噪比和高码率下仍具有较好的性能。
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22

【参考文献】

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本文编号：2796815