WCDMA中Turbo码质数交织器的研究与仿真

Turbo码是一种前向信道纠错码。它比卷积码有更高的译码增益,译码性能几乎接近Shannon理论极限,从而在信道的传输中具有更高的可靠性,适用于传输速率较高的业务。它优越的性能引起了人们广泛的关注。但由于Turbo码译码算法相对复杂,造成的译码时延比较大,Turbo码往往不适用于对实时性要求高的业务。WCDMA系统中使用Turbo码传输32khps及以上的业务。文中介绍了WCDMA中所采用的Turbo码编码结构中的质数交织器,利用MATLAB仿真,分析交织长度对Turbo码性能的影响,并通过与其他类型交织器性能上的比较,验证了质数交织器在WCDMA系统中的性能优势。     

使用SIMULINK构建Turbo码仿真系统

本文在介绍了Turbo码的码编译码原理之后,详细介绍了如何基于SIMULINK构建一个完整Turbo码编译码以及在信道中传输的仿真系统,并且通过仿真分析了Turbo码交织器大小、传输信道、译码算法等因素对Turbo码性能的影响。     

信噪比失配对若干码型误比特性能的影响

比较分析了高斯信道下信噪比失配对以下三种码型Log-MAP译码算法误比特性能的影响:Turbo码、比特交织Turbo编码调制以及基于符号的Turbo网格编码调制。其中Turbo码采用BPSK调制,比特交织Turbo编码调制和基于符号的Turbo网格编码调制采用16-QAM调制。仿真结果显示,信噪比失配对基于符号的Turbo网格编码调制误比特性能的影响和对Turbo码的相似,而比特交织Turbo编码调制的误比特性能对于SNR过估计比前两者要更加敏感。     

Turbo码交织方式探讨

交织器是Turbo码中一个比较重要的部分。通过适当的交织器,可以在不改变Turbo码输入序列码重的情况下增加输出序列的自由距。这也正是Turbo码具有良好性能的来源。本文重点对块交织算法进行了一些探讨。并在两种不同块交织方式、短分组序列的情况下,用计算机Turbo码译码性能进行了仿真,模拟出信噪比-误比特率曲线。     

关于Turbo迫零的研究

在信噪比(SNR)较高时,Turbo码存在错误平层;在信噪比较低时,却有很好的误比特率性能.这里主要是考虑在后者条件下迫零对Turbo码性能的影响.先从Turbo码的工作原理出发,分析了迫零会影响Turbo码性能的必要性,并提出了一种使用新的迫零方案的交织器的设计方案,最后进行仿真验证采用该算法的交织器的性能.仿真结果表明,采用本文提出的算法有助于译码性能得到提高.     

基于Turbo码的抗干扰音频水印算法

提出了一种基于Turbo码的抗干扰音频水印算法.该算法在水印嵌入之前先利用Turbo码对一维化后的水印序列进行编码,将编码后的码字序列嵌入到小波变换的低频系数做奇异值分解后的对角矩阵中.在水印提取时采用Turbo迭代译码算法进行译码得到水印序列,文中编译码部分是在传统的Turbo码外部加入了另一个伪随机交织器来达到抵抗突发错误的目的.仿真实验表明,该算法不仅对一般的随机错误有很强的鲁棒性,而且对突发错误也有一定的鲁棒性.     

基于C语言的Turbo码的DSP实现

介绍了Turbo码的编译码基本原理,在详细研究Log-MAP算法的基础上,用V05．0编写了状态转移表生成子程序,Turbo交织表生成子程序和Turbo码译码程序等几个对Turbo码进行仿真最重要的函数,并在DSP上实现了通用的Turbo码编译码器。     

大气光通信系统中Turbo码的性能研究

针对Turbo码在大气光通信系统中的性能,研究并建立了基于Matlab中Simulink通信模块的Turbo码仿真模型。针对大气光通信信道的特点,通过对光强分布的分析,得出弱湍流情况下,大气信道可看成AWGN信道。在信噪比相同的情况下,结合Turbo码对通信系统进行数值模拟,得到交织长度、迭代次数、译码算法、码率等对Turbo码性能影响显著。设计实际通信系统时,应对以上因素进行综合考虑。     

3GPP标准下的比特交织Turbo码高效编译码方案*

通过对3GPP标准交织器与其他交织器比较说明了其优越性,并对3GPP标准下高阶调制与Turbo码结合的问题进行了研究。仿真结果表明在相同的Turbo码译码错误率下,简化的解调算法比传统软判决信息算法在性能上仅有不到0.3 dB的损失,在此基础上给出了一种可提高分集阶数的编译码方案,即在调制前增加比特交织器,解调后进行比特解交织。通过仿真验证,此方法可以获得较好的性能。     

基于非规则方法的并行Turbo交织器研究

为了适应高速率通信系统的发展要求,Turbo码采用并行译码的结构方式来降低时延.然而在并行Turbo码译码中,交织器的随机特性可能会导致多个数据同时写入同一个存储器,这就造成了存储器的访问冲突.分析了Akberto Tarable提出的无读写冲突问题适合任意交织方式的设计原则,该方法用非规则方法解决了访问冲突问题.仿真结果表明了设计方案的误比特性能.     

基于归一化秩特征的交织类型盲识别

在非合作通信中,交织类型识别是进行交织参数识别的前提。针对现有类型识别算法受码长约束且抗误码性能较差的问题,提出了一种适用于RS码的基于归一化秩特征的交织类型盲识别算法,在不需要考虑码长约束的条件下,通过高斯约当消元法对分析矩阵做初等变换,结合所得下三角阵中各列的零值比计算出秩缺矩阵的归一化秩,最后利用分组交织和卷积交织的归一化秩变化规律完成交织器类型盲识别。仿真实验结果表明,本文所提方法可以较好地完成交织类型识别,且具有良好的抗误码性能,运算量较小,可为实际的工程应用提供一些参考。     

基于卷积码的Turbo码交织器的设计

以（３７,２１）ＰＳＣ码为例,提出对基于卷积码的Ｔｕｒｂｏ码的交织器的设计方案,并推广到一般的ＲＳＣ码．分析了该交织对Ｔｕｒｂｏ码距离谱的影响．给出了动用该交织后分量码的选取原则．可以看到,该交织器设计方案在误比特率为１０＾－５时将产生明显的作用．     

RA码交织器的研究与设计

重复累积码(Repeat Accumulate Code,简称RA码)综合了Turbo码和LDPC码的优点,可以进行线性时间的编码及译码,成为了近年来信道编码技术研究的热点。为了改善重复累积码的性能,对其交织器进行优化设计。在几种常见的交织器的基础上提出了奇偶分组交织器的设计方法,并在AWGN信道下基于BP译码算法完成性能分析。仿真结果表明,奇偶分组交织器优于分组交织器,大大降低了信息序列之间的相关性,同时避免了校验矩阵中两类四环的产生,可以提高信息在信道中传输的可靠性。     

超宽带无线通信系统中兼容性交织器设计

设计一种应用于超宽带(UWB)无线通信系统的交织器,采用双端口随机存取存储器结合地址发生器的结构,实现多波段正交频分复用和双载波正交频分复用2种标准下比特交织的兼容.相比只适用于单一标准的交织器,该交织器在查找表数目增加4.5%、寄存器数目增加1.8%的情况下,工作主时钟达到132MHz,数据吞吐率达到最大1.42Gb...     

基于混沌交织的比特交织编码调制及迭代译码系统性能分析

比特交织编码调制及迭代译码(BICM-ID)是适合下一代移动通信系统的一种高效数据传输方式.交织器的设计是影响BICM-ID系统卓越性能的一个关键因素.为了进一步提高BICM-ID系统性能,本文研究了混沌理论在交织器设计中的应用,提出一种新的混沌交织算法,与伪随机交织器相比该方案具有更低的系统时延和更高的传输效率.加性...     

伪随机交织器设计的改进

文章在给出Ｔｕｒｂｏ码系统中交织器设计要求的基础上分析了伪随机交织器的工作原理,并针地其存在的缺点,通过对其随机数的产生加入一定的约束条件,得到一种改进形式的我织器,通过理论分析和数值仿真验 这种改进是有效的。同时给出了降低交织器复杂性的方法。     

Reconfigurable address generator for multi-standard interleaver

This paper presents low-complex and novel techniques for designing reconfigurable architectures for multi-standard address generator and interleaver. The emphasis of this work is on hardware re-use, but it also focuses on optimizing the hardware to support multiple standards. A low-cost reconfigurable architecture for address generator and interleaver is proposed which operates in WLAN (802.11a/b/g and 802.11n), WiMAX (802.16e) and 3GPP LTE standards. A simple algorithm and a reconfigurable architecture that eliminates the computationally intricate mod function for LTE, and floor as well as mod function for WLAN/WiMAX, are proposed to reduce the hardware cost as well as implementation complexity. Novel architectures are also proposed to select the increment values for 16-QAM and 64-QAM schemes. A unique configurable subtracting sub-block for each modulation scheme is also presented. Software simulation is carried out to authenticate the functionality of the algorithm. The proposed reconfigurable architectures are realized on FPGA and tested on board. Synthesis results on Spartan-3 FPGA display 66% reduction in FPGA resource utilization and 74% increase in operating frequency compared to the cited address generators. Implementation results on Kintex UltraScale FPGA display a reduction of 34% in resource utilization and 20% in total on-chip power compared to the cited interleavers. This design is also implemented using 45 nm CMOS standard cell technology, and ASIC synthesis results of the reconfigurable address generator exhibit 76.4% improvement in data rate and 52.23% decrease in latency compared to the state-of-the-art address generators. The proposed multimode interleaver also exhibit 60.28% reduction in hardware complexity.     

An efficient impulsive noise cancellation scheme for power-line communication systems using ANFIS and chaotic interleaver

Impulsive noise is one of the main disturbances that damage the data transmission over power-line communication (PLC) systems. This paper presents an adaptive noise cancellation approach based on the adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) and a chaotic interleaver, namely ANC-CI-ANFIS scheme for impulsive noise estimation and suppression from the OFDM PLC channel. The ANFIS is based on a hybrid learning algorithm to identify parameters of Sugeno-type fuzzy inference system. Accordingly, fuzzy membership function parameters are trained using a combination of both least-square and back propagation gradient descent algorithms to emulate a given training data set. Furthermore, transmitted data are managed with a chaotic interleaver to secure data transmission and give more robustness against impulsive bursts. Simulation results are carried out on an OFDM PLC transmission chain compatible with the HomePlug AV standard under different impulsive noise scenarios. The results demonstrated the scheme's ability to detect and remove the impulsive noise from the PLC channel while keeping a high security level by using the chaotic interleaver. The major advantage of this system is its ease of implementation and faster convergence rate.     

一种新型Turbo码交织器设计方法

Turbo码由于其优越的性能已经被IMT-2000确定为首选编码方案。交织器在Turbo码中起着关键性的作用。该文利用分组交织器和随机交织器的优点,设计出一种新型Turbo码交织器(分组随机交织器)。仿真结果显示,在信噪比较低、帧长较短的条件下,这种新型交织器具有比分组交织器和随机交织器更好的性能。     

一种新型的长度可变的S-随机交织器的设计*

为了优化Turbo码编码系统中的存储,提出了一种新型的长度可变的S-随机交织器的设计方法,此方法在每次增加交织器长度的迭代中,选择出有助于增加交织器扩展特性的元素及其插入位置,此来获得高扩展特性的交织器。本算法的优点是只需存储一张长度小的交织表,即可以获得任意长度的S-随机交织器,而且时间复杂度低。通过仿真得出,该方法设计的交织器的性能并不比普通的S-随机交织器差。