多次迭代Turbo码与卷积码性能对比分析

"基于AWGN多次迭代的Turbo码与卷积码性能比较 (2009年)，自然科学 论文" 本文深入探讨了卷积码和Turbo码这两种编码技术，对比了它们在对抗加性高斯白噪声（AWGN）信道时的性能表现。卷积码作为传统编码方式，其编码原理是通过（n，k，N）参数来定义，其中n是码元数量，k是信息比特数，N为约束长度，编码过程中当前码元不仅依赖于当前信息比特，还与前面的N-1个输入组相关。卷积码的译码通常采用维特比算法，这是一种有效减少复杂性的软判决译码方法，通过度量路径最佳性来确定最可能的信息序列。 Turbo码是卷积码的进一步发展，其创新之处在于采用了两个或多个相互交织的分量码，形成码本。与卷积码不同，Turbo码的译码过程不仅输出硬判决比特，还包含了软判决信息。这种译码策略使得信息在译码器之间反复迭代，每次迭代都能提升解码的准确性。因此，迭代次数的增加是优化Turbo码性能的关键。特别是在码长固定和交织方案确定的情况下，更多的迭代能显著提高误码率（BER）性能。 通过对码长为1024的卷积码和Turbo码进行仿真，研究发现，即使在尽可能多的迭代次数下，Turbo码的误码率曲线仍优于采用维特比译码的卷积码。这表明，Turbo码编码和译码系统在性能上具有明显优势，尤其是在高信噪比环境中，Turbo码的纠错能力更强。 此外，论文指出，尽管Turbo码的性能优越，但其复杂度相对于卷积码较高，因为需要多次迭代以达到最佳性能。然而，随着硬件技术的发展，这种复杂性在实际应用中的影响已经逐渐降低。该研究表明，对于需要高可靠性传输的通信系统，Turbo码是一种理想的选择，尤其是在AWGN信道环境下。 关键词：卷积码，Turbo码，最大后验概率译码，维特比译码 中图分类号：TN911.22 文献标识码：A 这项研究是由山东省自然科学基金资助的项目，作者包括王辉、王中训和段中华，他们在烟台大学光电信息科学技术学院进行了相关工作。文章强调了在现代通信系统中，选择合适的编码技术对于提高数据传输质量和效率的重要性，尤其是对于提高抵抗噪声和干扰的能力，Turbo码提供了有效的解决方案。