Turbo碼的Max-Log-MAP算法研究.pdf

1、Turbo碼最先在1993年被發(fā)現(xiàn)。由于其接近Shannon極限的解碼性能，Turbo碼曾一度成為信道編碼領域的研究熱點。經(jīng)過科學研究者十多年的不懈努力，Turbo碼優(yōu)異性能背后的理論解釋也漸漸浮出水面。隨著理論基礎的日益完善，Turbo碼開始進入實際應用領域。現(xiàn)在，它已經(jīng)被使用在諸如CDMA2000，WCDMA，3GPP等諸多的當代通信協(xié)議中。 一般而言，硬件實現(xiàn)Turbo碼的難點在于尋找硬件實現(xiàn)復雜度與對應解碼性能之間的平衡

2、。本文主要討論Max-Log-MAP算法下的Turbo解碼器的算法復雜度的減低。加法運算阿拉，乘法運算，加之所有Max-Log-MAP算法使用到的定點數(shù)據(jù)構成了一個交換max-sum半環(huán)。由于交換率適用于半環(huán)，本論文利用這一性質，不僅使得硬件實現(xiàn)Max-Log-MAP時的復雜度大大降低，同時也避免了傳統(tǒng)算法中的向右移位(shift)運算。使用(21，37，4096)Turbo碼性能仿真表明：由于避免了移位運算，數(shù)據(jù)量化以后的精度比特在幾

3、乎不影響最終性能的前提下，可以從3位減少到2位。這樣的話使用Max-Log-MAP算法的Turbo解碼器數(shù)據(jù)存儲空間可以進一步降低。 本論文第1章為緒論，介紹Turbo碼的性能以及研究現(xiàn)狀。 第2章回顧了Turbo碼編解碼器結構以及幾種常用的解碼算法。由于Max-Log-MAP算法的某些特有性質，對應的簡化的Turbo碼解碼器結構以及已有的算法簡化方法在第3章給出。 作為預備知識，本文第4章介紹了定點量化以及ma

4、x-sum半環(huán)的基本概念。第5章推導如何在Max-Log-MAP構成的max-sum半環(huán)上使用分配率以降低計算復雜度和減少臨時數(shù)據(jù)存儲空間。應用上述的簡化算法在實際應用領域的仿真在第6章給出。 對于基于Max-Log-MAP算法的Turbo解碼器的實現(xiàn)，本文具有一定的指導意義。第5章推導出結論：由于使用了分配率，基于Max-Log-MAP算法的Turbo解碼器的計算復雜度的降低是相當可觀的。同時程序仿真的結果也驗證了在幾乎不影響