一种Turbo码高速并行译码算法.pdf

角 广 术 技 一种Turbo码高速并行译码算法 徐 丹 南京邮电大学 南京 210012 摘 要 针对Turbo码MAP译码算法运算量、存储量大和译码延时长的问题，基于双滑动窗的基本思 想，提出一种高速并行的译码算法。计算机仿真表明，该算法是存储量与译码性能的良好折衷。 关键词 Turbo码; MAP译码算法; 存储量; 双滑动窗; 高速并行 1 引言 编码器是由两个反馈的系统卷积码编码器(RSC)通过 Turbo码，又称并行级联卷积码，最早由 一个随机交织器并行连接而成，编码后的校验位经过 [1] C.Berrou和Glavieux 于1993年共同提出。它巧妙 删余阵，从而产生不同码率的码字。Turbo码编码器 地将卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机 结构框图如图1所示。 编码的思想；同时采用软输出迭代译码来逼近最大 似然译码。模拟结果表明，码率为1/2的Turbo码如 果采用大小为65 535的随机交织器，并迭代18次， 在AWGN信道上当E /N ≥0.7 dB时的误比特率 b 0 -5 (BER)≤10 ，达到了近Shannon限的性能。这一超 图1 Turbo码编码器结构框图 乎寻常的优异性能，立即引起信息与编码理论界的 Turbo码译码器，其结构框图如图2所示。采用软 轰动。围绕Turbo码的研究也成了通信系统中的一个 输入软输出的迭代译码算法。Turbo码的译码器是由两 热点。Turbo码的优良性能，受到移动通信领域广泛 个与分量码对应的译码单元和交织器与解交织器组成 的重视，特别是在第三代移动通信体制中，非实时 的，将一个译码单元的软输出信息(称外赋信息)作为下 [2] 的数据通信广泛采Turbo码。随着Turbo码理论 研 一个译码单元的输入(称先验信息)；为了更好的获得译 究的日趋成熟，Turbo码在不同通信系统中的高效实 码性能，将此过程迭代数次，这就是Turbo码译码器的 现成了关键问题。本文基于MAP译码算法，在双滑 基本工作原理。 动窗思想的基础上进一步改进，提出一种高速并行的 Turbo译码算法，并给出AWGN信道下的性能仿真。 2 Turbo码编译码原理 2.1 Turbo码编译码原理结构 为了避免重复输出原比特序列，标准的Turbo码 图2 Turbo码译码器结构框图 60 信息通信技术 2.2 MAP及其简化译码算法 用滑动窗[4] [6](Sliding Window)技术来解决这一问题。 Turbo码译码器中采用的算法通常是在基于码元 滑动窗的基本思想：所有状态度量的初始值设为某