基于Turbo BICM-ID的信道编码方案

第 １ ２ 卷 第 ２ 期 太 原 师 范 学 院 学 报 （ 自 然 科 学版 ） ２ ０ １ ３ 年 ６ 月 Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＴＡ Ｉ Ｙ ＵＡＮ ＮＯ ＲＭＡＬ ＵＮＩ ＶＥ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
码 以增 加编码 增 益 ， 所 以能 够改 善信 道 的系统 性 能． 文 献［ ７ ］ 提 出一种 无须 扩展 带宽 的高效 传输 方案 ， 该方 案
由Ｂ Ｉ Ｃ Ｍ— Ｉ Ｄ 的迭代 联合 译码 和解 调方 法组 成． 为 了获 得更 好 的性 能 ， 在 Ｂ Ｉ Ｃ Ｍ— Ｉ Ｄ 中嵌入 Ｔｕ ｒ ｂ ｏ码作 为一 种 改进 结 构 已经应 用 于很 多 系统 ［ ８ ］ ． 接 收器 组件 之 间的迭代 需 要仔 细计 划 ， 才 能达 到 良好 的性 能和 相对 合适
Ｖ ｏ １ ． １ ２ Ｎ ｏ ． ２ Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
基于 Ｔｕ ｒ ｂ ｏ Ｂ Ｉ Ｃ Ｍ— Ｉ Ｄ的信道编码方案
刘青 芳 焦冬 莉
（ 太原工 业学院， 山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ０ ８ ）
［ 摘 要］
传统 的 带 内同频 （ Ｉ ＢｏＣ） 系统 传 输 容 量 达 到 了 带 宽 的 极 限 ， 在 瑞利 衰落信 道 上 ， 由 于
１ ｏ ， １ ５ ， ２ ０ ， ３ Ｏ ， ５ Ｏ ． 不 同的迭 代可 获得 更好 的编 码增 益． 使用 １ ６ ＱＡＭ 调制比使 信道 的性 能有所 提 高．
１ Ｉ Ｂ ｏＣ 系统 的 背 景
ＡＭ 系统 中的 Ｂ Ｉ Ｃ Ｍ— Ｉ Ｂ ＯＣ的系统 框 图如 图 １ 所 示． 在现 有 的无线 电频段 ， 该系 统将 数 字音 频 和数 据服 务提 供 给移动 便携 机 和来 自地 面 的固定接 收 机． 广播 公 司可 以持 续 同步传 输 模 拟 ＡＭ 信 号 和改 良后 的质量 更 高、 更 强大 的数 字信号 ， 从 而允许 广 播公 司 和听众 在保 持 目前 频 率分 配 的 前提 下 ， 将模 拟 信 号转 换 为 数字 音频 ． 此 时卷 积编 码器 已将 比特信 息 编码 ． 后 者 被 送人 独 立 的理想 交 织 编码 器 ． 最后 ， 传 输序 列 采 用 Ｖｉ ｔ ｅ ｒ ｂ ｉ 算法． 基 于采用 Ｃ Ｓ Ｉ 的修 正汉 明距 离测 量法 的 Ｖｉ ｔ ｅ ｒ ｂ ｉ 算法被用在 Ｂ Ｉ Ｃ Ｍ 的解 码 中…］ ． Ｉ Ｂ ＯＣ采用 交 织 卷积 编码器 ｌ １ ， 包括 三个 主要 操作 ： 母码 生成 、 交 织 和 并 行 到 串行 的 转换 ． 大 多 数 服务 模 式 需要 通 过母 码 的交织 产 生稍 高 的码率 ， 从 而使 通过 相 同物理 带宽 的信 息速 率更 高口 ．
进 的理 论．
Ｔｕ ｒ ｂ ｏ码最 早 在 文 献 ［ ２ ］ 中提 出， 之后， 它 被 应 用 于 高 效 迭 代 解 码 的 运 算 ］ ． 比 特 交 织 编 码 调 制 （ Ｂ Ｉ Ｃ Ｍ） 最早由 Ｚ ｅ ｈ ａ ｖ ｉ 提 出［ ５ ］ ， Ｃ ａ ｉ ｒ ｅ 对其 作 深入 的研 究 ］ ， 这 种 调制 方 式 通过 在 传送 器 上 使 用 比特 交 织 编
比特 交 织编码调 制 （ ＢＩ ＣＭ ） 能够 改善 误 码 率 性 能且 又不 受 带 宽 限制 ， 同 时 基 于 迭 代 译 码 的 ＢＩ Ｃ Ｍ— Ｉ Ｄ可 以得 到更 高的 编码 增益 ． 提 出 一 种 基 于 Ｔｕ ｒ ｂ ｏ ＢＩ Ｃ Ｍ— Ｉ Ｄ 的 改 进 信 道 编 码 方 案 可 代 替 传 统 的
２ Ｂ Ｉ ＣＭ－ Ｉ Ｄ的 Ｔ ｕ ｒ ｂ ｏ编 码 方 案
２． １ Ｔｕ ｒ ｂｏ ＢＩ ＣＭ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ２ — ２ ７
作者简介 ： 刘青芳（ １ ９ ７ ９ 一 ） ， 女， 山 西 天镇 人 ， 硕士 。 太 原 工 业 学 院助 教 ， 主 要 从 事 信 号 处 理 与 分 析研 究
（ 文章编 Ｎ － ］ １ ６ ７ ２ — ２ ０ ２ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ０ ５ — ０ ４ ［ 中图分 类号］ ＴＮ９ １ １ （ 文献标 识码 ］ Ａ
０ 引 言
带 内同频 （ Ｉ Ｂ Ｏ Ｃ） 系统 已经应 用 于 ＡＭ 波 段． 数 字音 频 与模 拟 主频 信号 同步传 输 ． 这 些 系统 针 对信 道 损 耗 使用 卷积 编码 在 每个逻 辑通 道给 数字 数据 添加冗 余 量 ， 以改善 其 可靠性 ． 然而， 在 这个 系统 中 ， 为数 字音 频 传输 所 分配 的带 宽是非 常 有 限的［ １ ］ ， 在不增 加 带宽 时为 了获得 更 高 的编 码增 益 ， 这 个 系统 已经使 用 了很 多 先
的复杂 性＿ １ ． 已经 证 明 ， 相对 于传 统方 法 ， 这种 方案 可 以达到 良好 的性 能 同时复 杂性较 低． 本 文提 出一 种 用 于 Ｉ Ｂ ＯＣ的基 于 Ｂ Ｉ Ｃ Ｍ— Ｉ Ｄ 的嵌 入 式 Ｔ ｕ ｒ ｂ ｏ码 的改 进 信 道 编码 方 案． 迭代 次 数 分 别是
１ Ｏ ６
Ｉ ＢＯＣ— ＡＭ 系 统 ， 仿 真 结果表 明 ， 当误 码 率低 于 １ ０ 时， 改 进后 的信 道 编码 方 案 可 以获 得超 过 １ ｄ Ｂ
的编码 增 益 ， 所 以这 种 方 案 的 可 靠 性 更 高 ．
（ 关键 词］ 带 内同频 ； 比特 交织编 码调 制 ； 瑞 利 衰 落信 道 ； 迭代译 码 ； Ｔｕ ｒ ｂ ｏ码