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
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: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
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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)。
浙公网安备 33021202002483