基于软件无线电系统的Turbo码的应用研究

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软件无线电(SDR)是近几年来提出的一种实现无线通信的新概念和体制。其基本思想是将宽带模数变换器(ADC)及数模变换器(DAC)尽可能的靠近射频天线,建立一个具有开放性、模块化、标准化、可重构的硬件平台,在硬件平台的基础上尽量利用软件技术实现无线电台的各个模块。随着无线服务的需求越来越大,频谱资源越来越紧张,如何提高频谱利用率是一个亟待解决的问题。为了使无线设备更好地利用频谱资源,软件无线电开始朝认知化方向发展。本文基于Turbo编码技术,提出了根据信道状况自适应编码的软件无线电方案,以提高系统的频谱利用率。  本文之所以选择Turbo码作为信道编码,一方面Turbo码在AWGN信道中的性能接近Shannon极限,可以在较低的信噪比条件下仍然获得较好的误码率性能,另一方面其参数易于调整,通过调整码率、译码迭代次数等参数可以适应不同的信道状况。本文在Turbo编译码的基本原理的基础上,对不同参数的Turbo码在AWGN信道下的性能进行了研究,并结合网格编码调制,提出了基于软件无线电平台的自适应编码调制技术。本文主要包括以下内容:  (1)软件无线电的基本理论进行了简单介绍,阐明了信道编码在软件无线电系统中的作用,并说明了使用Turbo码的原因;  (2)介绍了Turbo码的编/译码结构、MAP译码算法、基于Viterbi算法的SOVA译码算法、交织器的设计;  (3)对AWGN信道下的MAP、Log-MAP、Max-Log-MAP算法,以及SOVA算法进行了仿真和比较;  (4)研究了不同的分量码、迭代次数、交织长度、交织器类型对Turbo码性能的影响;  (5)将Turbo码与网格编码调制相结合,并分析其性能。  在软件无线电平台上更易于实现基于Turbo码的自适应编码的方案。根据信道状况,如何合理选择Turbo码的结构和参数,使无线电设备更好地满足用户需求,还有待于进一步的研究。
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