Turbo编码原理_turbo码编码原理

本文主要对最近学习的Turbo码编码的原理做一个学习记录。

一、递归系统卷积码

         在介绍Turbo编码原理之前，我们需要知道分量编码器的工作原理。根据差错控制编码的理论，递归系统卷积码（RSC）在性能方面要优于非系统卷积码和系统卷积码。因此， RSC 码通常作为 Turbo 码的分量码。若一个系统卷积码既有前馈多项式，又有后馈多项式，则称该系统卷积码为递归系统卷积码（RSC）。

        上图是CDMA2000标准中定义的Turbo编码器的 分量编码器，采用递归系统卷积码。分量编码器后馈多项式：At =1+D^2+D^3 ; 前馈多项式Y0= 1+D+D^3  Y1= 1+D+D^2+D^3；设输入为Ut ，At = mod(Ut +D2+D3,2); Y0=mod(At+D1+D3,2);Y1= mod(At+D1+D2+D3,2);然后进行移位寄存，D3=D2；D2=D1;D1=At;

        根据上述循环，可得到编码状态转移图如下：

二、Turbo编码的结构

           Turbo 编码结构如下图  ，包括交织器、两个分量编码器(RSC1、 RSC2)、删余矩阵以及复用模块。交织器是用来打乱原始信息序列顺序，并按照交织器的规则输出新的信息序列；分量编码器是对输入的信息码元进行编码；删余矩阵由 Turbo 码的率决定，对编码后的校验码元进行选性删除；复用模块是将输入的原始信息码元与删余后的校验码元重组，然后按需求输出。

        图中u 为输入信息序列，