Turbo编码原理及基本概念
1、基本概念理解
? ? ? ?傳統編碼中,人們將信道編碼著重于短碼構造上面,即尋找一種譯碼結構,使其具有盡可能大的最小距離。但是,Turbo碼中使用了兩個遞歸系統卷積碼并行級聯(RSC-PCCC),編譯碼器中使用了交織器和解交織器,有效地實現了隨機性編譯碼的思想,通過對短碼有效結合取得了長碼的效果,從而達到了接近Shannon理論極限的性能。? ??
? ? ? ?編碼由3部分組成:直接輸入復接口,經水平編碼器1、再經開關電路送入復接器,以及經垂直編碼器2、再經開關電路送入復接器。經水平編碼器1的水平碼與經垂直編碼器2的垂直碼稱為Turbo Codes的分量碼。
? ? ? ?原則上,分量碼既可以采用系統碼形式,也可以采用非系統碼形式。但考慮到碼的整體速率,我們研究更多的是系統碼作為分量碼。
1.1? LTE中Turbo編碼方案
圖2? Turbo RSC編碼結構圖
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LTE中規定的RSC編碼器采用系數為[13,15]的8狀態遞歸系統卷積碼作為分量碼。分量碼編碼器傳輸函數采用如下:
? ? ? ? ? ? ? ? ?
前饋生成多項式:???,反饋多項式??
1.2? LTE中交織器實現
? ? ? ?編碼器中交織器的使用是實現Turbo碼近似隨機編碼的關鍵。交織器實際上是一個一對一的映射函數,作用是將輸入信息序列中的比特位置進行重置,以減小分量編碼器輸出校驗序列的相關性并且提高碼重。
圖3? Turbo 交織器原理示意圖
? ? ? ? LTE中采用QPP交織器作為標準的交織器,只需要進行多項式計算或者遞推計算,不需要大量的查表操作,節省了運算時間和運算復雜度。輸入序號i和輸出符合x(i)的關系滿足如下公式:?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? 決定于K的取值,與K的關系可參考下表:
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表1.2? ??的對應參數表格
| 40 | 3 | 10 | 10 | 112 | 41 | 84 |
| 48 | 7 | 12 | 11 | 120 | 103 | 90 |
| 56 | 19 | 42 | 12 | 128 | 15 | 32 |
| 64 | 7 | 16 | 13 | 136 | 9 | 34 |
| 72 | 7 | 18 | 14 | 144 | 17 | 108 |
| 80 | 11 | 20 | 15 | 152 | 9 | 38 |
| 88 | 5 | 22 | 16 | 160 | 21 | 120 |
| 96 | 11 | 24 | 17 | 168 | 101 | 84 |
| 104 | 7 | 26 | 18 | 176 | 21 | 44 |
●??若編碼序列的長度為1024,根據查表得到: 。MATALB仿真得到地址生成模塊輸入輸出序列如下表所示:
?
表1.3 模塊輸入輸出序列
| 輸入 | 1 | 3 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 輸出 | 1 | 96 | 319 | 670 | 125 | 732 | 443 | 282 | 249 |
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Turbo编码原理及基本概念的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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