PS-RCPT碼的優(yōu)化設(shè)計(jì)與高效Turbo碼重量譜搜索算法研究.pdf

1、Turbo碼由于具有近Shannon限的優(yōu)異性能，自1993年被首次提出至今一直是糾錯(cuò)編碼界的研究熱點(diǎn)。隨著無(wú)線通信的高速發(fā)展，對(duì)糾錯(cuò)編碼也有了更高的要求，在保證信息可靠傳輸?shù)幕A(chǔ)上，對(duì)性能有更高的要求，有些通信系統(tǒng)中則要求采用自適應(yīng)的編碼方式，更高效地使用無(wú)線資源。重量譜是Turbo碼性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但目前長(zhǎng)幀情況下重量譜的計(jì)算相當(dāng)耗時(shí)，提高重量譜搜索效率具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。速率匹配穿孔(RCP，Rate-Compat

2、ible Puncturing)為實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)糾錯(cuò)編碼提供了一個(gè)有效的方法，因此RCPT碼的優(yōu)化設(shè)計(jì)在糾錯(cuò)編碼領(lǐng)域中扮演了很重要的角色。
　　本文首先介紹了Turbo碼的編碼原理及其性能分析方法，接著對(duì)目前公認(rèn)較好的Turbo碼重量譜搜索算法--約束子碼算法進(jìn)行了重點(diǎn)分析，針對(duì)該算法的優(yōu)缺點(diǎn)討論了基于約束子碼算法不完整序列擴(kuò)展思想的改進(jìn)算法的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在此基礎(chǔ)之上提出改進(jìn)的重量譜搜索算法--Span－Span算法，并對(duì)該算法性能進(jìn)

3、行了驗(yàn)證，結(jié)果表明Span-Span算法可以搜索到至少3項(xiàng)完全準(zhǔn)確的重量譜，且長(zhǎng)幀時(shí)(N大于928)，Span-Span算法效率遠(yuǎn)高于約束子碼算法，大多數(shù)情況下Span－Span搜索重量譜所耗時(shí)間僅為約束子碼算法的一半左右。
　　此外，論文討論了PS-RCPT碼穿孔模式設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)考慮增加兩個(gè)約束條件來(lái)避免瀑布區(qū)過(guò)多的性能損失。在此基礎(chǔ)之上，分別給出了基于OWSS準(zhǔn)則的PS-RCPT碼周期穿孔模式和非周期穿孔模式的

4、優(yōu)化設(shè)計(jì)算法，最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的PS-RCPT碼性能，結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的PS-RCPT碼可以獲得比S-RCPT碼更低的錯(cuò)誤平層區(qū)性能；并且，基于OWSS準(zhǔn)則的1/2碼率PS-RCPT碼比基于偽隨機(jī)穿孔(PRP)的PS-RCPT碼性能更好。同時(shí)揭示了，對(duì)于得到瀑布區(qū)性能和錯(cuò)誤平層區(qū)性能合理折衷的PS-RCFT碼，系統(tǒng)比特穿孔比例的選擇相當(dāng)重要。此外，穿孔周期越長(zhǎng)，PS-RCPT碼性能越好?？傊?，基于OWSS準(zhǔn)則的穿孔模式設(shè)計(jì)可