一种Turbo码的新的改进算法

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改进的Turbo码算法的FPGA实现

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第１８卷始３期２００２年６月
信号处理
ＳＧＮＡＬＰＩＲｏＣＥＳＮＧＳＩ
Ｖ０＿８１１
Ｎｏ３
Ｊｎｕ２００２
改进的Ｔｒｏ算的ＦＧＡ实现ｕபைடு நூலகம் 码法Ｐ
耍组成部分（迭代系统卷积码虽优周期交织序列交织器
软输入软输出译码器】的ＦＧＡ实现方法和采用ＦＬ０ＰＥＸ１Ｋ
一
信源数据进入编器分为＝蹄，一路直接进＾复接器．路进入成员编码器１．另一路彝过交织器后送八成员编码
ＰｅｅｔｅｉｎｅｌａｅＦｅｄＰｏｒｍｍａｌｏｉｒｙＦＧＡｆｒｃｒｏｌｔｒｖｒｉｌｒｇａＰｄｅｂｅＬｇｃＡｒ（Ｐａ
１引言
并纵联码一ａａｅＣｎａｎｔｄ）又称ＴｂＰｒｌｌｏｃｅａｄｃｅｌｔｅｏｒｕｏ码，
Ａｂｔｃ：ＩｈｓｐｐＬａＮｗｉｌｍｅｔｔｏｆｍｐｏｅｕｂｏｅｂＧＡｓｐｏｏｅｅｉｒｖｄｐｒｅｔｓｒｔａｎｔｉａｅｅｍｐｅｎｍｅｈｄｏｉｒｖｄＴｒｏｃｄｙＦＰｗａｒｐｓｄＴｈｍｐｏｅｅｃｆＤｒｄｉｔｒｅｖｒａｄｔｅＭａｇＭＡＰａｇｒｔｍｆＳＳｄｃｅｓｄｔｅｃｍｂｎｔｎｏｆｏｔｐｔｏｏ ’ ｎ “ ｒｍｅｏｎｅｌａｅｎｈｘＬｏ — ｉｏｈｌｉｏＩＯｅｏｒｕｅｏｄｈｉａｉｆ“ ｒｍｏｏｂａｍ’ ａｄｆｏｏｂｔｍｏｔｐｅｉｎｎｔｏｎｈｒｗａｅｉｌｍｅｔｄｐｏｒＷｈｎｔｅｐｒｌｌｃｍｐｔｔｎｗａｓｄｔｅｃｍｐｔｔｎｏｔｏｔｏ ”ｄｓｉｇｍｅｄｉａｄｒｍｐｅｎｅｒｐｌｇｈｅｙｅａａｅｏｕａｉｓｕｅ，ｈｏｕａｉｈｌｏｏｓｑｅｃｆｆｒｒｅｒｓｗａｄｉｅＴｈｓｄｈｒｗａｅｒｓｕｃｓｄｃｅｓ．ｅＭＡＸ＋ＬＵＳＩｓｍｕａｉｎｒｓｌｏｅｕｎｅｏｏｗａｄｍｔｉｓｍｏｆｃｉｄｅｕｅａｄｒｅｏｒｅｗａｅｒａｅＴｈｄＰＩｉｌｔｅｕｔｆｏ

一种加速Turbo码译码实现的改进算法的研究

Ｋｙｗｏｄｅｒｓ：ＴｂｏｅＭＡＰａｇｒｔ；ｄａｃｅｉｏ；ｒｓｏｄｖｕｒｕｏｃｄ；ｏｈａｖｅｄｓｎｔｅｈｌａｅｌｉｍｎｃｉｈｌ
ｌ引言
自从Ｂｒｕ等人于１９ｅｒｏ９３年在ＩＣ国际会议上率先提出ＣＴｂ码以来，其接近Ｓａｎｎ限的优越性能，起了世ｒｕｏ因ｈｎｏ极引
．
ｔｏａｐｏｃｏｄｔｒｉｅｔｅｓｃｆｃｔｒｓｏｄｖｕｓｐｒｓｎｅＴｈｅｕｔｆｃｍｐｔｒｓｍｕａｉｎｈｖｈｗｎｔａｈｒｐｅｉｎ，ｐｒａｈｔｅｅｍｎｐｉｈｅｈｌａｅｗａｅｔｄ．ｅｒｓｌｏｏｕｅｉｌｔａｅｓｏｈｔｔｅｐｏｓｈｅｉｌｅｓｏｏｄｌｏｈｈｓｂｔｆｒｎｅａｏｒｃｍｐｅｉｔａｒｄｔｎｌＭａｉｍＰｏｔｒｏｉｅｏｉｇａｏｒｍａｇｒｔａｅｔｒｐｒｏｍａｃｄｌｗｅｏｌｘｔｈｎｔｅｔａｉｏａｘｍｕＡ— ｓｅｉｒｄｃｄｎｇｉｈ．ｉｍｅｅｎｙｈｉｌｔ
许成谦林雪红陈嘉兴，，０
（．ｊ大学信息科学ＬＴ程学院，北秦皇岛０６０２河北师范大学电于系，北石家Ｊ００３）１燕ｌｊｊ河６０４；，二河｝５０１
摘
要：本文针对Ｔｒｕｂ在译码过程中复杂度相当大的缺点，出了一种新的改进算法，过刈附加信息的ｏ码提通

一种改进的Turbo解码与解调混合迭代算法研究

ｌｇＭＡｏ — Ｐ算法、ｏ — ｉｒｉ法等几种常见的译码算法。ｓｆＶｔｂ算ｔｅ
声。对于接收端如何使用ＭＡＰ算法获得发送端的信息序列ｂ，
的估计５，文献［］３中对其定义为由接收信号Ｙ的估计值来获
得，：即如果发送端发送的信息比特ｂ服从均匀分布，ＭＡＰ则准则等价于ＭＬ准则，以通过使得信息比特ｂ可满足：
ｂ异性能使得它被广泛应用于新一代通信系统中。在３ＬＧ与４Ｇ通信标准中，由于使用１Ｑ６ＡＭ或更高阶的调制使
得每个ｉ，ｇ，符号中的信息比特具有符号相关性，Ｊ因此可以考虑在解码端与解调端之间进行相关迭代运算以提高解码的误码率性能。
提出一个新的Ｔｂ解码与解调混合迭代算法，ｒｕｏ通过蒙特卡罗仿真，以看出最终误码率性能较传统ｂ解码算法有明显提高。可ｏ
１引言
在ＤＢＳＶ．Ｈ等新的无线传输协议中，高速移动数据业务、移动流媒体、手机电视等对带宽要求苛刻的新业务是业务增长的发展方向。最早的Ｔｒｏ由Ｃ．ｒｕｕｂ码Ｂｅｏ等人在ＩＣ’３ｒＣ９会议上提出后经历了快速发展后，现在已经形成了ＭＡＰ算法、
Ｋｅｏｄ：Ｔｒ０ｃｄ；ｏｎＳｆＯｕ（ｌＯ）ＭａｉｍＰｓｒｒｐｏａｉｔ（ＡＰ）ａｇｒｈｙｗｒｓｕｂｏｅＳｆＩｏｔｔＳＳ；ｘｍｕＡ．ｏｔｉｉｒｂｂｌｙＭｔｅｏｉ北工业大学电子信息学院，西安７０７０２１

LTE系统中Turbo译码的改进算法

图１１３码率的Ｔｒｏ码编码器结构／ｕｂ
特。为了实现单归零栅格终止，在所有的信息比特输入到编码器后，把移位寄存器中的状态信息重新送入编码器。在栅格终止时输出的比特为尾比特，编码器寄存器数量为３故，尾比特长度也为３。令输入信息比特长度为Ｋ那么分量编。码器Ｉ输出的系统比特瓤的长度为３，＋）其组成如下：
Ｔｒ码编码器的输出包括正常编码输出比特和尾比ｕｂｏ
量译码器所采用的译码算法。研究和应用最多的算法有两
特两部分，由图１可知，编码器具有３路分支码流，分别表示为巩、ｔ，ｄｋ和）因为输入信息码流为Ｋｂ，ｉ所以各个ｔ
分支码流长度为ＤＫ４其中各支路最后３ｉ＝＋，ｔｂ是尾比特，所有编码比特的分配规律如下。当ｋ０ｌ， …，一时：＝，２，１，３
成，把一个译码单元的软输出信息作为下一个译码单元的输入，将此过程迭代多次可以获得更好的译码性能【这就３］。是Ｔｒｏｕ码译码器基本的工作原理。ｂ
Ｔｒ码译码器的基本结构如图２所示，ｕｂｏ由两个软输入软输出（Ｓ）ＳＯ译码器构成，Ｉ交织器和编码器中所使用的交织器相同，分量译码器１对分量码ＲＣ进行最佳译Ｓ１
研究与开发
ＬＥ系统中Ｔｒｏ译码的改进算法Ｔｕｂ
郭健 ’苏军峰。谈振辉 ’ ，，（．１北京交通大学宽带无线移动通信研究所北京１０４；００４
２北京交通大学电子信息工程学院北京１０４）．００４
１引言

一种改进的turbo码译码算法

ｏｎｔｈｅＴａｙｌｏｒｓｅｒｉｅｓ．Ｔｈｅｎｅｗｄｅｏｄｃｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｅａｓｙｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ａｎｄｉｓｃｌｏｓｅｒｔｏｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬｏｇ — Ｍａｐｄｅｃｏｄｉｎｇ．Ａｔｆｅｒｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｅｒｉｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｇｉｖｅｎ．
大对数后验概率（Ｍａｘ — Ｌｏｇ — Ｍａｐ）译码算法的性能进行了研究和分析，并提出了一种基于泰勒级数近似最大对数后
验概率译码算法（Ｔａｙｌｏｒ — Ｌｏｇ — Ｍａｐ）－￣Ｅ８算法。此算法计算简便，易于工程实现，同时具备更加接Ｌｏｇ — Ｍａｐ译码的
不妨假设ＸＹ，从而有ｙ－ｘ０。按照上面的
（Ｍｒａｐ）译码有着明显的优势，但是其计算过于复杂。采
用对数最大后验概率（Ｌｏｇ．Ｍａｐ）译码算法，可以将大量的乘法运算转化为加法运算，但是其计算复杂度仍旧很

Turbo译码改进算法的应用研究

用于译码模块，大大减少了存储空间。
关键词：Ｔｒｏ；ＬｇＭＰ算法；ＳＬｇＭＡｕｂ码ｏ－ＡＷ－ｏ－Ｐ算法；滑动窗
ＡｐｌａｉｎｒｓａｃｎｉｐｒｖｄａｇｒｔｍｆＴｕｒｏｄｃｄｎｐｉｔｏｅｅｒｈｏｍｃｏｅｌｏｉｈｏｂｅｏｉｇ
摘
要：在传统的Ｔｒｕｂ码算法ＬｇＰ的基础上进行改进，提出了ＳＬｇＭＰ译码算法。ｏ译ｏ－ＭＡＷ－ｏ－Ａ
仿真表明：在保证译码性能的前提下，改进算法大大降低其运算复杂度，并将滑动窗的方法应
一
图１Ｔｒｏ的编码结构框图ｕｂ码
Ｔｒ译码中关于两个分量码译码器ＤＣ和ｕｂｏＥ１
ＤＣＥ２的算法有多种，中ＭＰ算法具有最优的性其Ａ能，计算太复杂，但因此在实际中最常用到的是既能够保证译码性能，算复杂度又可以接受的ｔｇＭＰ计￣－Ａ算法＿。与ＭＰ算法相比较，￣－Ａ２ＪＡｒｇＭＰ算法＿把乘法２运算转换成对数域的加法运算，以减少运算复杂可度，更利于实际实现。尽管如此，进一步简化ｔｇＭＰ￣－Ａ
ＫｅｒｓＴｒｏｃｄ；ｈ，－Ｐａｇｒｈ；ｓｉｉｇｗｉｄｗＬｇＭＡｌｏｔｍ；ｓｉｉｇｗｎｏｙｗｏｄ：ｕｂｏｅｇＭＡｏｔｍｌｉｌｎ－ｎｏｏ－Ｐａｇｒｈｄｉｌｎｉｄｗｄ

Turbo乘积码译码算法的简化

ＳｉｍｐｌｉｉｆｃａｔｉｏｎｆｏｒＴｕｒｂｏｐｒｏｄｕｃｔｃｏｄｅｄｅｃｏｄｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ
ＬＩＵＺｈａｏ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ－ｍｉｎｇ，ＨＡＮＹｕｅ－ｐｉｎｇ，ＳＯＮＧＱｉｎｇ－ｇｕｏ第２２卷第１期
Ｖ０１．２２
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１４年１月
Ｊａｎ．２０１４
ＮＯ．１
Ｔｕｒｂｏ乘积码译码算法的简化
柳昭，张晓明，韩月平，宋庆国
（山东航天电子技术研究所山东烟台２６４００３）
摘要：Ｃｈａｓｅ算法是Ｔｕｒｂｏ乘积码（ＴＰＣ）软判决译码中常采用的算法之一。分析了传统Ｃｈａｓｅ算法中寻找
竞争码字对译码复杂度的影响，在此基础上提出了两种新的简化译码算法，省去了寻找竞争码字的过程。仿
（ＳｈａｎｄｏｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｙａｎｔａｉ２６４００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＣｈａｓｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｓｏｔｆ－ｄｅｃｉｓｉｏｎｄｅｃｏｄｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆＴｕｒｂｏＰｒｏｄｕｃｔＣｏｄｅ（ＴＰＣ）．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔ

一种改进的Turbo乘积码译码算法

第ｌ９卷第２２期
Ｖｏ．９１１Ｎｏ２．２
电子设计工程
ＥｌｃｒｎｃＤｅｉｎＥｅｔｏｉｓｇ
２１年１进的Ｔｒｏ乘积码译码算法ｕｂ
张怡．黎徐
（北工业大学电子信息学院，陕西西安７０２）西１１９
ｔｅＡＷＧＮｃａｎｌｉｄｃｔｓｔａｈｍｐｏｅｌｏｔｍｃｅｅａｅｄｃｄｎｒｃｄｒｓａｄｒｄｃｓｒｌｔｅｙｔｅｈｈｎｅｎｉａｅｈｔｔｅｉｒｖｄａｇｒｈａｃｌｒｔｓｅｏｉｇｐｅｕｅ，ｎｅｕｅｅａｉｌｈｉｏｖｄｃｄｎｏｌｘｔｉｅｓｍｉｒｅｏｉｇｐｒｒａｃｆｈｓｅｏｉｇａｇｒｔｍ．ｅｏｉｇｃｍｐｅｉｗｔｔｉｌｃｄｎｅｆｍｎｅｏａｅｄｃｄｎｌｏｉｙｈｈａｄｏＣｈＫｅｒｓＴｒｏｐｏｕｔｃｄｓｍｐｖｄＣｈｓｌｏｔｍ；ｉｒｔｅｄｃｄｎ；Ｂｙｗｏｄ：ｕｂｒｄｃｏｅ；ｉｒｅａｅａｇｒｈｏｉｔａｉｅｏｉｇＣＨｏｅｅｖｃｄｓ
ＡｂｔａｔＣｏｓｄｒｇｔｅｈｇｏｌｘｔｎｏｕａｉｎｏＰｓｒｃ：ｎｉｅｎｈｉｈｃｍｐｅｉａｄｃｍｐｔｔｆＣ，ａｒｖｄａｇｒｈｉｒｐｓｄＩｉａｅｎＣａｅｉｙｏＴｎｉｏｅｌｏｔｍｓｐｏｏｅ．ｔｓｂｓｄｏｈｓｍｐｉｉｒｔｅｄｃｄｎｌｏｔｍｎｅｔｓｅｕｎｅｒｒｄｃｄｔｒｕｈｒｏｄｒｎｒｏａｔｒｓＣｍｐｒｄｗｉｈａｔｔａｉｅｏｉｇａｇｒｈａｄｎｗｔｑｅｃｓａｅｐｏｕｅｈｏｇｅｒｅｇｅｒｒｐｔｎ．ｏａｅｔｔｅｌｓ，ｅｖｉｅｓｉｅｈ

Turbo码迭代译码方法的改进及性能仿真分析的开题报告

Turbo码迭代译码方法的改进及性能仿真分析的开题报告一、选题背景与意义随着通信技术的快速发展，可靠的数据传输成为了现代通信的基础，而编码技术在数据传输过程中起到了非常重要的作用。

通信中最常见的编码方式是纠错编码，其中最具代表性的是卷积码和Turbo码。

Turbo码是一种误码率性能非常卓越的编码方式，是1993年由Berrou等人提出的，经过多年的发展，已成为现代通信中的重要编码方式。

Turbo码利用迭代译码的方法，通过多次反复迭代来逐步改进码字的译码性能，因此Turbo码的解调精度比传统卷积码高出很多。

Turbo码的迭代译码方法有很大的改进空间，可以通过一些方法来提高其译码性能，同时还可以通过性能仿真来评估这些方法的效果，并找出最佳的优化方案。

因此，本文将探讨Turbo码迭代译码方法的改进及性能仿真分析。

二、研究内容和思路本文将从以下几个方面对Turbo码迭代译码方法进行改进和优化：1. 码内交织（Interleaving）：采用不同的交织方式来优化Turbo码的译码性能。

2. 偏置因子（Bias Factor）：优化偏置因子的设置，提高译码准确度。

3. 迭代次数和停止准则：通过合理的迭代次数和停止准则来优化Turbo码的译码性能。

在以上基础上，通过性能仿真来评估所提出的改进方法的正确性和有效性，并找出最佳的优化方案。

三、预期成果本文预期达到以下几个方面的成果：1. 研究并提出Turbo码迭代译码方法的改进和优化方案。

2. 在Matlab等仿真工具中实现所提出的改进方案，进行性能仿真，并通过仿真结果来证明改进方案的有效性。

3. 分析不同参数对Turbo码译码性能的影响，并提出优化方案。

四、研究难点和挑战1. 码内交织和偏置因子的设置：选择合适的交织方式和优化偏置因子的设置对Turbo码的译码性能有着很大的影响，需要进行充分的实验和分析。

2. 迭代次数和停止准则的确定：为了得到最优的Turbo码译码性能，需要寻找最合适的迭代次数和停止准则，这需要进行大量的实验和分析。

一种新的Turbo乘积码简化迭代译码算法

黄小平，福斌，廷庆，志强简谭解
（庆大学通信工程学院，庆４０３）重重０００
摘
要：针对二维ＴＣ码提出一种新的简化迭代译码算法以及一种新的译码器迭代结构。该算法在ＣａｅＰｈｓ迭
代软输入软输出译码的基础上，通过简化软输入信息和外信息的计算来降低译码复杂度和系统存储量。仿真结
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｆｏｗｏ．ｍｅｉｎａｒｔｄｉｎｓｏｌＴＰＣｏｅｃｄｓ，ｔｉａｅｒｓｎｔｄａｎｅｓｍｐｉｉｄｉｅａｉｅｄｅｏｎｌｏｉｈ，ａｂａｎｄａｈｓｐｐｒｐｅｅｅｗｉｌｆｅｔｒｔｖｃｄｉｇａｇｒｔｍｎｄｏｔｉｅ
ＨＵＡＮＧＸｉｏｐｎ，ＪＡＮＦ — ｉａ — ｉｇＩｕｂｎ，Ｔｎ — ｉｇＡＮＴｉｇｑｎ，ＸＩｈ — ｉｎＥＺｉｑａｇ
（ｏｌｅｆＣｍｍｎｃｔｎＥｇｎｅｉｇｈｎｑｎｎｖｒｔ，Ｃｏｇｉ０００，ｈｎ）Ｃｌｇｏｕｉｉｎｉｅｒ，ＣｏｇｉｇＵｉｓｙｈｎｑｎ４０３Ｃｉａｅｏａｏｎｅｉｇ
１乘积码的编码原理和传统迭代译码
乘积码是一类利用线性分组码的串行级联来实现长码的
长，因此，长期以来寻找好码及其有效的译码算法
一直是
纠错码，采用行进列出的简单交织方式即可构成乘积码。现以应用最为广泛的二维乘积码为例简单介绍其编码过程。编码

Turbo译码的改进算法及其性能分析

文章编号:1004-5694(2005)01-0061-04 Turbo译码的改进算法及其性能分析于秀兰1,冉静2(1.重庆邮电学院,重庆400065;2.北京大唐集团,北京100038)摘　要:在传统的T ur bo译码算法L og-M A P的基础上,提出改进的SW-L og-M A P算法。

仿真表明,改进算法的算法复杂度和存储空间比传统的L o g-M A P减少了很多,但是性能几乎没有损失。

关键词:T ur bo码;改进的SW-L og-M AP算法;L o g-M A P算法;M A P算法中图分类号:T N912.3 文献标识码:A0　引　言Turbo码是近年来编码理论上的一个重大突破,其性能与信道极限的差距可小于1dB,有着广阔的应用前景,其优异性能来源于独特的码结构和迭代译码算法,使其成为一种接近随机编码的可译码。

由于具有出色的纠错性能,T ur bo码有望在各种通信系统中获得应用,如移动通信、个人通信、深空通信、卫星通信等。

Turbo码在移动通信中的应用尤其令人关注。

移动信道存在多径瑞利衰落、多普勒频移及多址接入干扰(MAI)等不利因素,而且带宽和功率均受限,信道环境十分恶劣,因此对信道编码有着严格的要求。

第三代移动通信系统(3G)各无线传输技术方案均在信道编码中均选用了Turbo编码技术。

下面以3GPP(the3rd generation partnershippr oject)提出的Turbo编码方案为例做介绍[1,2]。

Turbo码是一种带有交织器的并行级联码,它的组成方框图如图1所示。

RSC的生成多项式可表示为G(D)=1,g1(D)g0(D)(1)式(1)中,逆向反馈多项式g0(D)=1+D2+D3,前向反馈多项式g1(D)=1+D+D3。

编码器的输入信息序列为{b k,k=1,2,…,M},输出序列经复用后的编码输出顺序为d1,p1,p′1, d2,p2,p′2,…,d M,p M,p′M。

高阶调制系统中Turbo码改进译码算法

Ｔｕｂｒｏ码是一种并行级联卷积码，优异的性能来自于其
以下几个方面ｆｓ：、员编码器采用迭代系统卷积码；、ｚ］１成，２交织器的引入，改善了编码器的距离谱特性；、３软输入软输出的
迭代译码方式。
速率灵活，能适应多种传输速率的要求，且其性能与联合设并计的性能相差不大。针对这种特点，文设计了一种Ｔｕｂ本ｒｏ码与高阶调制相结合的通信系统，并根据外信息的特性，出提了一种高阶解调与译码相结合的自适应算法，真表明该方仿
译码算法。仿真结果表明该算法能得到较好的性能。关键词
ＡｂｔｌＲｅｙｎｎｔｅｃａａｔｒｔｆｓｆｄｍｏｕａｉｎａｄｔｅｉｖｓｉａｉｎｏｈｂｌｙｏｒｏｃｄｓｃｍ— ｓｒｃｔｌｉｇｏｈｈｒｃｅｉｉｏｏｔｅｄｌｔｎｈｎｅｔｔｆｔｅａｉｔｆＴｕｂｏｅｏｓｃｏｇｏｉｂｎｄｗｉｕｔｅｅｄｌｔｎ．Ｗｅｐｏｏｅｎｉｒｖｅａｉｅｄｃｄｎｌｏｉｍ．Ｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｓｏｔａｉｅｔｍｌｉｖｌｈｌｍｏｕａｉｓｏｒｐｓｄａｍｐｏｅｉｒｔｖｅｏｉｇａｇｒｔｄｔｈｉｌｔｅｕｔｈｗｈｔｏｔｅｍｅｈｄｃｎｏｔｉｅｔｒｐｒｏｍａｃ．ｈｔｏａｂａｎｂｔｅｅｆｒｎｅＫｅｗｏｄＴｕｂｏｅ，ｇｒｅｄｌｔｎ，ＴＣＭ，ｙｒｓｒｏｃｄｓＨｉｈｏｄｒｍｏｕａｉＴ－ｏＰＴ－ＴＣＭ

Turbo码的一种高效改进型MAP译码算法

第３０卷第１期０
２００８年１０月
电
子
与
信
息
学
报
Ｖｌ．０．００３Ｎｏ１１
０ｃ．０８ｔ２０
Ｊｕｎｌｆｅｔｏｉｓ＆ＩｆｒｔｏｃｎｌｇｏｒａｃｒｎｃｏＥｌｎｏｍａｉｎＴｅｈｏｏｙ
ｓｇｔｕｅｏｔｈｔｏｔｅｆｔｓｌａｉｍｏａＰａｏｉｍ（ｘＬｇＰｈｈｓｃｉｅｌｈｌｓｐｒｒｏｔａｆｈａｅｏｒｈｄｍｉＭＡｇｒｈＭａ－ｏ－ｉｙｉｓｔｇｔｎｌｔＭＡ）ｗｉａｒｃｓｃｉｆ
１引言并行级联卷积码（ｒｏ以接近ＳａｎｎｕＴｂ码１ｈｎｏ极限的良好
纠错性能【为了第三代（Ｇ）ｊ成３移动通信系统标准推荐的差错控制编码之一。虽然Ｔｒｏ码从发明至今已有十余年，ｕｂ但它的纠错性能却仍然不能用理论方法进行精确计算而必需通过大量的计算机仿真来估计。然而，Ｔｒｏ码采用的迭代ｕｂ译码算法具有相当大的计算复杂度，这使得大规模的译码仿
与基于对数域的ＬｇＭＡＰ算法相比较，该文给出的算法不引入对数域，但能够完全消除标准ＭＡ算法在迭代ｏ－Ｐ过程中必须进行的大量指数和对数运算。计算机仿真结果表明，这种具有最优纠错性能的改进型ＭＡＰ算法能够
显著减少运行时间，其译码效率甚至优于牺牲了较多纠错性能的最快速的对数域ＭＡＰ译码算法（ｘＬｇＰ。Ｍａ－ｏ－ＭＡ）
ＳｕｈｅｔｉｏｏｇＵｉｅｓｔ，ｈｎｄ１０１ＣｉⅡ ｏｔｗｓＪａｔｎｎｖｒｉＣｅｇｕ６０３，ｈｎ）ｙ

Turbo译码器的改进算法及FPGA实现

ｔｅｓｆｉｐｔｓｆｏｔｕＳＳ）ｄｃｄｎｏｕ，ｅｉｐｏｅＷ— ｇＭＡｌｏｔｍｉｐｔｆｒａｄＢｓｄｏｉｕａｏ，ｅｈｏｔｎｕｏ — ｕｐｔ（ＩＯｅｏｉｇｍｄｌｔｍｒｙｄＳＬ — Ｐａｇｒｈｓｕｏｗｒ．ａｅｎｓｌｉｎｔ — ｔｅｈｏｉｍｔｈ
ＥｇｅｒｎｄＡｐｌａｉｎ，０７４（）９ — ５ｎｉｅｉｇａｐｉｔｓ２０，３３：３９・ｎｎｃｏ
ＡｂｔａｔＤｅｉｅｒｍｔｅｏｖｎｉｎｌＬｇＭＡＰｄｃｄｎａｇｒｈｓｒｃ：ｒｄｆｖｏｈｃｎｅｔａｏ — ｏｅｏｉｇｌｏｔｍｏｕｂｏｅａｄｂｓｄｎｔｅｄｃｄｎａｇｒｈｉｆＴｒｏｃｄｎａｅｏｈｅｏｉｇｌｏｔｍａｄｉｎ
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２０，３３０７４（）
９３
Ｔｒｏｕｂ译码器的改进算法及ＦＧＰＡ实现
于秀兰。冉静
ＦＧＡ— ａｅｅｉｎｏｈｉｒｖｄＴｒｏｄｃｄｒａｄｍｐｅｎａｉｎｆｔｅｄｃｄｒａｅｆｉｈｄ，ｉｈｍｅｔｈｅｕｒｍｅｔＰ．ｓｄｄｓｆｔｅｍｐｏｅｕｂｅｏｅｎｉｌｍｅｔｔｏｈｅｏｅｒｎｓｅｗｈｃｅｓｔｅｒｑｉｅｎｂｇｏｉ

Turbo译码器的改进算法及FPGA实现

２００７，４３（３）１引言Ｔｕｒｂｏ码由于具有出色的纠错性能，在各种通信系统中获得了应用，如移动通信、个人通信、深空通信、卫星通信等。

Ｔｕｒｂｏ码在移动通信中的应用尤其令人关注，第三代移动通信系统（３Ｇ）各无线传输技术方案的信道编码中均选用了Ｔｕｒｂｏ编码技术。

本文将以３ＧＰＰ提出的Ｔｕｒｂｏ编码方案［１］来展开。

传统的Ｔｕｒｂｏ译码采用迭代思想，分别对两个ＲＳＣ码进行最优译码，以迭代的方式使两者分享共同的信息，并利用反馈环路来改善译码器的译码性能。

与ＭＡＰ算法相比较，Ｌｏｇ－ＭＡＰ算法［２］把乘法运算转换成对数域的加法运算，可以减少运算复杂度，更利于实际实现。

尽管如此，进一步简化Ｌｏｇ－ＭＡＰ算法量和降低Ｌｏｇ－ＭＡＰ对存储空间的要求对算法的具体实现具有重要意义。

传统的Ｌｏｇ－ＭＡＰ算法通过式（１）计算出对数似然比ＬＬＲ：Ｌ（ｂｋ）＝ｍａｘ（ｓ′，ｓ）ｂｋ＝１＊（δｋ－１（ｓ′）＋"ｋ（ｓ′，ｓ）＋εｋ（ｓ））－ｍａｘ（ｓ′，ｓ）ｂｋ＝０＊（δｋ－１（ｓ′）＋"ｋ（ｓ′，ｓ）＋εｋ（ｓ））（１）其中ｍａｘ＊（ｘ，ｙ）＝ｌｎ（ｅｘ＋ｅｙ）＝ｍａｘ（ｘ，ｙ）＋ｌｎ（１＋ｅｘｐ｛－｜ｙ－ｘ｜｝）＝ｍａｘ（ｘ，ｙ）＋ｆｃ（｜ｙ－ｘ｜），δｋ（ｓ）＝ｌｎ｜&ｋ（ｓ）｜，"ｋ（ｓ′，ｓ）＝ｌｎ｜’ｋ（ｓ′，ｓ）｜，εｋ（ｓ）＝ｌｎ｜(ｋ（ｓ）｜，&ｋ（ｓ）、(ｋ（ｓ）和)ｋ（ｓ′，ｓ）分别为ＭＡＰ算法中的前向递推、后向递推和分支转移概率。

２改进的ＳＷ－Ｌｏｇ－ＭＡＰ算法本文将对传统的Ｌｏｇ－ＭＡＰ译码算法进行了改进，在保证译码性能的前提下，大大降低其运算复杂度和存储空间［３－５］。

２．１算法的改进（１）计算ＬＬＲ需要反复调用前向递归&和后向递归(，因此对&和(进行简化；（２）计算&、(和ＬＬＲ均需要分支度量)，而)中相同的常数在计算软输出时最终被抵消，利用这一规律对)进行简化，能有效地减少运算量；（３）针对译码器ＤＥＣ２进行简化，省掉了ＤＥＣ２的系统输入的交织操作，并对其引起的其他影响进行修正；（４）Ｌｏｇ－ＭＡＸ算法中的ｍａｘ＊（・）分成两部分，其中ｍａｘ（・）很容易实现，因此主要困难在于函数ｆｃ（ｘ），它是一个单调递减的非线性函数。

Turbo码中一种改进WAB算法研究

Turbo码中一种改进WAB算法研究
姚远
【期刊名称】《中国新通信》
【年(卷),期】2007(009)015
【摘要】本文对WAB（wait for the computation of backward metrics）算法在Turbo码的MAP算法中的应用进行介绍，并提出将一种改进的滑动窗应用到WAB算法中，用于提高译码速度。

仿真结果表明本算法在提高运算速度的同时，保持了原有优良的译码性能。

【总页数】4页(P55-58)
【作者】姚远
【作者单位】通信指挥学院,武汉430000
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.22
【相关文献】
1.LTE-Advanced标准中一种基于反向重算的低存储容量Turbo码译码器结构设计 [J], 詹明;文红;伍军
2.刺绣CAD中一种随机针码的生成算法研究 [J], 刘坤;罗予频;杨士元
3.Turbo码中一种基于混沌映射的DRP交织器设计 [J], 张卫党;康惠平;高辉
4.Turbo码中一种基于混沌映射的DRP交织器设计 [J], 张卫党; 康惠平; 高辉
5.一种改进的Turbo码全并行译码算法迭代停止准则 [J], 赵瑞祥;潘克刚;王欣婷
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一种改进的Turbo码译码算法

一种改进的Turbo码译码算法
董爚;王晓明;宿相萍;许江涛
【期刊名称】《现代通信技术》
【年(卷),期】2013()4
【摘要】针对Turbo码译码延时较大的问题进行研究,提出一种改进的Log-MAP 算法,该方法通过引入矩阵Matrix,减少在迭代译码的过程中部分数值重复计算,减小算法在整个译码过程中的运算量,提高算法的实时性。

通过对改进算法的复杂度分析和仿真,得出结论:改进算法在不影响译码性能的同时,降低了算法的复杂度,提高了译码效率,极大地减小了译码延时。

【总页数】3页(P41-43)
【作者】董爚;王晓明;宿相萍;许江涛
【作者单位】63981部队;63623部队
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.4
【相关文献】
1.Turbo码的一种高效改进型MAP译码算法 [J], 赵宏宇;范平志
2.一种改进的Turbo乘积码译码算法 [J], 张怡;徐黎
3.一种改进的turbo码译码算法 [J], 崔静波
4.一种改进的Turbo码全并行译码算法迭代停止准则 [J], 赵瑞祥;潘克刚;王欣婷
5.一种改进的Turbo码译码算法及其FPGA实现 [J], 卜祥元;杨行;邱源;方金辉
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改进的TurbO码算法的FPGA实现

改进的TurbO码算法的FPGA实现
赵雅兴;张宁
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2002(018)003
【摘要】本文提出一种使用FPGA实现改进的Turbo码算法的方法.在选用改进的最优周期交织序列的交织器和SISO(软输入软输出)译码器的Max-Log-MAP译码算法的硬件实现过程中,采用"自上而下"和"自下而上"相结合的设计方法.在采用并行算法的同时巧妙地改变前向矢量的计算顺序,减少了占用韵硬件资源.整个设计在MAX+PLUSH软件环境下仿真的结果表明,本设计实现的改进的Turbo码编码/译码器具有良好的误码性能和较高的实用价值.
【总页数】4页(P237-240)
【作者】赵雅兴;张宁
【作者单位】天津大学电子信息工程学院,天津,300072;天津大学电子信息工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.一种改进Turbo码分量译码器的FPGA实现 [J], 赵旦峰;罗清华;雷李云
2.一种改进Turbo码译码器的FPGA设计与实现 [J], 赵旦峰;罗清华;焉晓贞
3.基于FPGA的Turbo码快速实现算法 [J], 朱胜利
4.WCDMA系统中Turbo码译码器的FPGA实现——高效实现Log-MAP算法的硬件结构 [J], 姜军;白春龙;张平;胡健栋
5.一种改进的Turbo码译码算法及其FPGA实现 [J], 卜祥元;杨行;邱源;方金辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种新颖的Turbo码迭代方法

一种新颖的Turbo码迭代方法
张琳;刘星成;张光昭
【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(041)004
【摘要】提出了一种新颖的turbo码迭代方法.这种方法通过修正译码器之间交换的外部信息,减少了计算误差.对成员译码器分别采用MAP,Log-MAP以及MAX-Log-MAP算法时的turbo码的性能进行了仿真.仿真结果表明:用MAX-Log-MAP 算法译码时,采用这种迭代方法,turbo码的BER性能得到提高,并取得了与其他两种算法相近的译码精度.
【总页数】4页(P27-30)
【作者】张琳;刘星成;张光昭
【作者单位】中山大学电子与通信工程系,广东,广州,510275;中山大学电子与通信工程系,广东,广州,510275;中山大学电子与通信工程系,广东,广州,510275
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.22
【相关文献】
1.一种迭代方法的RS喷泉码的编译码算法 [J], 雷维嘉;张鑫;谢显中
2.性能接近Turbo卷积码的Turbo三维乘积码 [J], 张申如;邓晓燕
3.一种新颖的Turbo码MAP译码器 [J], 古建;杨大成
4.一种性能优于Turbo码的LDPC规则码 [J], 贺琛;韩建兵;贺鹤云
5.一种易于实现的Turbo码乘积码译码算法 [J], 潘玲;白振兴
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码。用不同的校验位生成器或者不同的删除方式就可以得到各种不同速率的Ｔｒｏ。伪随机交织器对信息系列进入ｕｂ码第二个校验位生成器之前进行了重排列。迭代译码是Ｔｕｂｒｏ码性能优异的一个关键因素。ＭＡＰ最大后验概率）法（算
ＴｒｏＳＶｕ码；ＯＡ算法；ｂ迭代译码器
中图分类号：Ｐ１Ｔ３２
Ｔｒｏ又叫并行级联卷积码，Ｂｒｏ，ａｉｕ和Ｔｈｉｊｈｍａ１９ｕｂ码由ｅｒｕＧｌｅｘｖｔｓｉ３年首次提出。Ｔｕｂｍａ９ｒｏ码编码器通过交织
Ｓ０ＶＡ（ｏｔｔｕｉｒｉｇｒｈ是维特比算法的改进算法。ＳＡ译码器输出为可靠性变量，种可靠性变ＳｆＯｕｐｔｔｂＡｌｉｍ）ＶｅｏｔＯＶ这
量可以作为先验信息传给下一维特比译码器，这样大大地改善了维特比译码性能。
维普资讯
２０年第１０６期
（总第４１期）
桂林航天工业高等专科学校学报
ＪＯＵＲＬＯＬＮＣＬＥＥＯＲＳＡＣＥＨＮＯＯＮＡＦＧＵＩＩＯＬＧＦＡＥＯＰＥＴＣＬＧＹ信息与电子工程
器把两个递归系统卷积码并行级联，码器在两个分量码译码器之间进行迭代译码，译译码之间传递去掉正反馈的外信息，整个译码过程类似涡轮（ｕｂ）ｔｒｏ工作，以又形象的称为Ｔｒｏ码。所ｕｂｒ
编码器的输出端包括信息位和两个校验位，样代表编码速率１３这／。轮流删除两个校验位就可以得到码率是１２的／
（５１）－
＊孙山林（９３，，南邓男河桂－－
４０
维普资讯
２０年第１期０６桂林航天工业高等专科学校学报（总第４１期）ＪＵＮＬＯＵＬＮＣＬＥＥＯＥＯＰＣＥＨＯＯＹ孙山林谢云峰／ＯＲＡＦＧＩＩＯＬＧＦＡＲＳＡＥＴＣＮＬＧ文
叶斯定理，后验概率可表示为；此 ’ｙ／）（＿１１）
由于接收序列Ｙ对于度量计算是固定的，ｍ无关，与因此最大化可推出
ｍａｐｙｓ ’ ｐｓ）ｘ（／‘ ）（‘ （ — ２１）
Ｐ（代表在￡Ｓ）时刻结束的状态序列的概率。这概率可由下式计算；
比Ｖｔｒｉ维特比）法在复杂度上多３，于传统卷积码只有０５Ｂ的增益，ｉｂ（ｅ算倍对．ｄ但是在Ｔｕｂｒｏ码译码器中，它对每一比特给出了最大的ＭＡＰ估计，这一点在低ＳＮＲ情况下的迭代译码是至关重要的因索。一般在应用中，采用对数化的都ＭＡＰ算法，ＬＧ—ＭＡＰ算法，即０将大部分的乘法运算转化为加法运算，既减小了运算复杂度，叉便于硬件实现。Ｔｒｏ的主要缺点是：１由于长编码块和迭代译码导致的译码时延长，ｕｂ码（）不适应对实时性要求较高的业务（如视频点播，ＩＰ电话）对硬件设备的处理速度要求高；２由较低的自由距导致的高信噪比时较弱的性能即“ ，（）地板效应” 。
一
种Ｔｏ码的新的改进算法ｂｕｒ
孙山林谢云峰
广西桂林５１０）４０４（，桂林航天工业高等专科学校１２
摘要关键词
Ｔｒｏｕｂ码巧妙地将卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机编码的思想。虽然Ｔｒｏｕｂ码的性能非常优
越，由于它的译码运算量非常大，但时延也大，利用维特比算法的改进算法（ＯＶＡ）Ｓ可以大大改善译码性能。
．Ｓ）Ｐ（；Ｐ（１Ｐ（）Ｓ— ）Ｓ一Ｐ（ｒ１Ｐ（）Ｓ＿）（ —３１）
其中ＰＳ）Ｐ（分别指在￡（和ｕ）时刻的状态和比特的概率。对式（ —２的最大化可扩展为：１）
ｍｘ（ｓ）（ ’ ｍｘｐｓ）Ｉ（／，）ａｙ ‘ 声ｓ）ａ（１ｐ｝）ｓｌｐｌｍ ‘ 一｛ｍ３ｓ
ｌＳＯＶＡ改进算法的可靠性
用Ｓ表示状态序列，Ｙ表示接收信号序列，表示某一判决路径。在时刻￡ ’ 用ｍ，一｛ｌ，，， ’ ，，ｓ‘ 靶（ … ）３一
｛ｌＹ，… ，ｔ。由于仇与信息序列一～对应，Ｙ，ａＹ）维特比译码算法就是寻找后验概率ｐｓ／）（ｙ最大的信息序列根据贝
珥
（４１） —
ｆ霜Ｏ
其中
，
指在时间ｉ１和ｉ间的状态转移，Ｊ对应这状态转移的接收信号。把式（～３代人式（ —４经－之Ｙ指１）１）
过置换和重新排列得；
ｍｘ（ｓｐ）ｍｘ户）（）（／ Ⅲ ⅡｐＭ）ａ／ｙ）（＝｛（ｐｐａｐｓ，（／ｌ））ｆｏｒ ‘