Turbo译码算法的分岔与控制-物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 ’’ ##( ， ， ， R-@ .’’ 0- . S2,+*5+T ##( （ ） ###7:#L##(L’’ # L#(7#( HM)H NOP/QMH /Q0QMH !##( MB3C . NBTA . /-8 . !#$% 译码算法的分岔与控制! 张 维 周淑华 任 勇 山秀明! （清华大学电子工程系复杂工程系统实验室，北京 ###$% ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） ##’ ’ # ##’ ( 码在信道编码中通过迭代译码的方式可以较好的逼近香农限 本文以其译码算法中的迭代次数作为时 )*+,- . 间轴，译码输出作为状态变量，信噪比 及信息比特数 作为系统参数建立动力学模型，研究 译码输出与 /01 ! )*+,- 迭代次数之间的关系 通过大量计算机仿真和理论分析发现随着信噪比 由小到大，译码算法先后经历了不确 . /01 定不动点、奇异区和清晰不动点三个阶段，其中在由不确定不动点过渡到奇异区时发生了分岔现象. 通过改变信息 比特数 的方法得到了离散时间动力学中的切分岔、倍周期分岔和 分岔 在奇异区内观察到倍周 ! 02345+67/5862+ . 期、准周期、周期三、混沌等不同的相空间轨迹. 奇异区的出现给)*+,- 码在低信噪比下的应用带来了一定困难，本 文通过延迟反馈控制的方法将相空间轨道稳定到不动点上，仿真结果表明，本算法可以使)*+,- 码在低信噪比奇异 区内获得 — 的增益 # 9 # 9: ; . 关键词： 译码算法，动力学，分岔，混沌，延迟反馈控制法 )*+,- ： ， ， ’(( #’%= ### #’%’ 的奇异区内为周期二轨道. 如果切分岔出现，那么 9 引 言 )*+,- 译码算法不经历中间奇异区直接收敛到清晰 不动点 最为复杂的是 分岔，奇异区 . 02345+67/5862+ 码优异的性能来源于其迭代译码算法 当 内首先出现的是准周期轨道，其李雅普诺夫指数为 )*+,-