信道编码

为了提高信息在无线信道传输时的可靠性，提高数据在信道上的抗干扰能

力，TD一SCDMA系统采用了三种信道编码方案:卷积编码、Turb。编码和不编

码。不同类型的传输信道所使用的编码方案和编码率见表2.3。

编码后的比特数H和编码前的比特数I的关系可以表示为:

(l)编码率为1/2的卷积码:H=21+l6;

(2)编码率为1/3的卷积码:H=3卜24;

(3)编码率为1/3的Turbo码:H=31+12;

(4)不编码:H=I;

在数字通信中，信道编码是为了降低误码率、提高数字通信的可靠性而采取

的编码。信道编码对改善传输质量起着至关重要的作用。为了提高信息、在无线信

道传输的可靠性，TD一SCDMA系统主要采用了不编码、卷积编码和Turbo编码

三种信道编码方案。

卷积码是一种非分组码，通常它更适用于前向纠错法，因为其性能对于许多

实际情况常优于分组码，而且设备简单。这种卷积码在它的信息码元中也有插入

的监督码元，但并不实行分组监督，每一个监督码元都要对前后的信息单元起监

督作用，整个编解码过程是一环扣一环，连锁地进行下去。

Tubro码可以是串行或并行级联码，一般用的并行式编码器。串行式编码器

由外码、交织和内码串接而成，并行式编码器则由几个分量编码器、交织、打孔

复接构成，各分量编码器可以不同，也可以相同;可以用分组码，也可以用卷积

码，甚至级联码。分组码适用于编码率高的情况，卷积码则相反。译码器包括两

个软输入输出译码器、交织器和去交织器，构成第二级译码器的软输出反馈到第

一级输入，以改善判决，在迭代到一定次数后，经过硬判决获得结果。在卷积码

的情况，译码器采用软输入软输出Viterhi算法。最常用的是逐个符号最大后验

概率译码器。误码率性能与迭代次数有关，迭代过程一般是收敛的。交织器的设计是Turbo码的关键。它的任务是把低码重的输入序列中连续的

零比特打散，使分量编码器的校验码有较大的码重，打孔是在两个编码器的输出

删去一部分，其目的是提高编码率。如果编码时进行了打孔则在译码时要在打孔

位补O。

Tubro码的主要特色或优点主要有四个方面:(1)发端交织器起到随机化码

重分布的作用，使Turbo码最小重量尽可能大，即随机化编码的作用;(2)收端

交织器与相应的多次迭代译码起到随机译码的作用，同时对有突发错误的衰落信

道起到化突发为随机独立差错的作用;(3)级联编译码起到利用短码构造长码的

作用，再加上交织的随机性使得级联也具有随机性，从而克服了固定式级联渐进

性能差的缺点;(4)并行级联结构与最优的多次迭代软输入/软输出的BCJR算

法，大大地改善了译码的性能。所以，对语音和低速信令采用编码效率高纠错能

力强的卷积编码，对数据采用编码效率高纠错能力强的Tubro码，其性能已逼近

Shannon极限。Tubr。码是编码领域里具有里程碑意义的方法。

由于Tubro码的优越性能，人们对它的各种性质进行了充分的研究，目前常

见的了bbro编码有Turbo卷积码(TCC)、Turbo乘积码(TPC)、低密度检验码

(LDPC)等，而且新的Tubro编码还在不断出现。

信道编码的研究及其在TD，SCDMA中的应用与实现肖学云北京邮电大学2006

Thrbo码的优点在于其低信噪比时的纠错性能，缺点在于其译码复杂度

和译码延时。

卷积码在无线通信系统中其性能很好的满足了语音通信的要求，它与Turbo

相比具有许多优点:编译码时延小，实现简单，并且卷积码的编码技术相当成熟，

是第二代移动通信系统中主要编码技术。其最大的缺点是在数据业务时很难满足

高误码率的性能要求，所以在第三代移动系统中它主要用于语音通信(Turb。码主

要用于数据业务)。