matlab中的turbo码,基于Matlab的Turbo码仿真研究

2．2 信道模块

信道模块包含有调制模块、信道及噪声模型、解调模块。调制方式可以采用四相相移键控(QPSK)。噪声模型可以选择设置为高斯白噪声信道(AWGN)或多径瑞利衰落信道(Reyleigh Fading)。

2．3 Turbo译码模块

Turbo码的编码部分由两个子编码器组成，因此在其译码部分也就相应有两个子译码器。该模块可以调用Log—MAP译码子程序、Max—Log—MAP算法译码子程序、SOVA算法子程序供译码模块调用。这些算法通过仿真模块中的S函数实现。

3 仿真结果分析

3．1 交织器大小对Turbo码性能的影响

仿真过程中，选取译码算法为Max—Log—MAP，分别设置交织长度为150，600，1 200。三种交织长度的误码率如图3所示。

从图3中很明显看出，当信噪比SNR比较小时，不同的交织长度下译码性能的区别并不是很明显，由此可见，信噪比对译码的影响是很大的。当信噪比大于1 dB时，交织长度越大，译码器的性能就越优越，Turbo码的纠错性能也就越好。这是因为交织器产生的交织增益使得Turbo码的性能随帧长呈指数增长。同时，交织长度的增大使帧长变长，迭代译码的复杂程度也随之增加。一系列问题如编码时延、传输时延、译码时延等就明显。在实际系统中，需要综合考虑选定最佳交织长度。

3．2 迭代次数对Turbo码性能的影响

迭代译码结构是Turbo码具有良好译码性能的一个重要原因。在交织长度为600、采用Max—Log—MAP译码算法的情况下，分别迭代1次、2次、4次进行比较。译码器性能如图4所示。

可以看出，迭代次数越多，误码率越低，译码性能优越。同时，进一步可以发现迭代次数存在一个饱和值，一般5～10次即饱和，当达到饱和时，即使次数增加，译码的性能也不会明显改进，反而是迭代次数的增加会造成不必要的计算负担，所以在实际系统中要考虑饱和点来设计迭代次数。

3．3 不同译码算法比较

图5是不同算法译码性能的比较，其中交织长度设定为600，迭代次数为3次。比较来说，Log—MAP算法的译码效果最好，Max—Log—MAP算法译码效果比较差，但是具有较快的运算速度。SOVA算法效果不错，是较优方案。因此，在信噪比比较低的情况下，为了戛获得较好的纠错效果，最好基于Log—MAP算法进行修正。

4 结语

提出一种基于Simulink模块和S函数共同构建的Turbo码仿真模型。在编码器中，分量码采用循环系统卷积码，使分量码的奇序列与原始信息相同；在译码器中，三个算法子程序可以任意选择比较，使Turbo码的仿真易于实现，方便了对Turbo码的分析和应用研究。利用仿真结果分析了迭代次数、交织长度、不同算法对译码性能的影响，对实际系统设计有一定的指导作用。

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