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均衡和信道编码技术在现代移动通信系统中发挥着重要的作用。在单载波系统中,抵抗频率衰落选择性信道的判决反馈均衡器得到了广泛的研究。对于OFDM系统而言,尽管其自身的调制和解调结构可以天然的抵抗频率选择性信道,然而随着近年来研究的深入,在频率时间双选择性衰落信道下OFDM系统的均衡技术研究也日益成为了OFDM接收机研究热点之一。相对于均衡技术而言,信道编码是数字通信中更为重要的核心技术之一,Turbo码因其近Shannon限的性能被广泛的应用在各个通信系统中。本论文将重点研究均衡和Turbo码的译码技术。
论文首先研究了单载波的信道均衡技术。在介绍了DFE算法的基础上,对算法的参数设置,算法的运算量和算法性能三方面进行了研究利优化。运用信道矩阵求逆引理,给出了一种降低复杂度的双向DFE均衡器系数计算的算法,该算法使得两次的矩阵求逆运算降低为一次特殊的共轭Toeplitz矩阵的求逆运算,从而大大降低了算法复杂度。我们进一步提出了一种基于DFE的低复杂度均衡算法,该均衡算法不仅利用了双向DFE所带来的性能增益,而且利用DDFE算法改善了单向均衡的性能。分析和仿真表明,该均衡算法可以有效地提高均衡器的性能。
其次,论文研究了OFDM系统在双选择性信道下的均衡算法。OFDM系统可以很好的抵抗频率选择性信道,但是在快速时变信道下,将会引入ICI干扰,从而影响了系统的性能。为此我们提出了一种基于MAP准则的快速衰落信道下OFDM系统频域均衡算法。通过引入卷积码译码中所使用的Tailbiting Trellis图结构,论文提山了TaiLbiting BCJR均衡算法,该算法能够获得快变信道的时间选择性分集,并因此而获得良好的性能。在该算法的基础上,文章结合判决反馈思想,给出了Tailbiting DF-BCJR算法,又结合缩减状态的BCJR算法,给出了Tailbiting MBCJR算法。仿真表明,这些算法在快衰落信道的OFDM系统中均能获得较好的性能。
最后,论文针对Turbo码译码中使用的Jacobian公式,给出了该公式的一对上界和下界,并把它们应用在’Turbo码的译码算法中,所给出的上界方法在特定情况下与Log-Lin算法相同。当同时使用优化因子时,本章所给山的下界方法可以取得良好的复杂度和性能折中,是一种易于硬件实现的良好译码算法。