Turbo码在小波包多载波系统中的应用研究

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基于小波包变换的多载波调制技术作为一种新的调制技术,在提高通信系统性能方面具有很大优势和潜力,并且实现方案灵活多样,适于多种通信环境,因而具有广阔的发展前景。目前此基于小波包变换的多载波调制解调系统的信道纠错编码采用的是RS编码。RS编码虽然是最优线性分组码,实现起来比较简单,也具有良好的纠错性能,但是延时较大,要求精确的帧同步,当信道条件比较差时,性能变差。而Turbo码是并行或串行级联循环卷积码,它由两个递归系统卷积码(RSC)通过一个交织器的并行级联构成,其译码是迭代进行的。在AWGN信道中的仿真实验表明,它可以很接近香农限,相比RS码和卷积码的级联码, Turbo码有2dB以上的增益。而且Turbo码延时短,译码算法能充分利用软判决,纠突发错误性能好,即使在信道条件较差时,仍有较好的纠错能力。本文把Turbo码应用到基于小波包变换的多载波调制解调系统中,作为该系统的信道纠错编码方式。由于该种纠错编码方式对信道条件要求不高,而且Turbo码克服了传统码随机性差、码字重量分布不均的缺点,在高速率数据传递状态下有着良好的纠错性能。因此,可以大大提高整个系统的应用范畴。本文首先介绍Turbo码的结构和编译码原理,在此基础上确定了并行级联卷积码的Turbo码编码方案和基于软输入软输出译码算法的译码方案,并把Turbo码编码译码过程在MATLAB下进行仿真。该方案选择的信道类型为AWGN信道,译码输出后得到误码率数据。为了充分发挥RS码和Turbo码的优良特性,本文最后还提出一种信道纠错改进方案,即将RS码与Turbo码级联作为系统纠错码,编码中的分量码选择和交织方案选择以及译码方案匹配等问题是影响级联后性能的主要因素,它们如何配置才能实现最佳的性能仍需进一步研究。
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