MIMO系统中的Turbo编码实现和Turbo级联空时码研究

摘要

MIMO系统中的Turbo编解码实现和Turbo级联空时码研究多输入多输出(MIMO)技术是第三代和未来移动通信与个人通信系统实现高数据速率，提高传输质量的重要途径。作为MIMO算法性能验证的验证系统更是MIMO技术研究的重要一步，本文首先介绍了课题中所要开发完成的MIMO实验验证系统，在此基础上给出了MIMO系统中采用的Turbo编、解码器基于TiTMS320C6416的实现方案；同时研究了空时码与TurboTCM级联结构的算法性能，并给出了一种易于工程实现的改进算法。 MIMO验证系统采用了WCDMA系统中的Turbo码编码器，实现1/2，1/3两种码率的Turbo编码。本文从工程实现的角度，选择TI公司TMS320C6416DSP为硬件平台，开发语言以C语言为主，给出了两种Turbo编、解码的硬件实现方法。并利用DSP的软件仿真器，评估了两种实现方法的性能。测试结果表明本文给出的基于TCP协处理器的Turbo解码器的实现方案具有误码率低，处理速度快的优点，从而大大提高了MIMO验证系统抗信道干扰、误码纠错的性能。 随着Turbo码、空时码研究的深入，将两者进行恰当的级联从而同时获得较高的分级增益与编码增益已经成为研究的热点。本文在第四章研究了空时块码与TurboTCM级联的算法，给出了两种级联结构并比较了它们的仿真性能。为了简化算法计算复杂度便于工程实现，给出了解码算法中的空时块码软信息计算的一种改进算法，使计算量大为降低。仿真结果表明，改进算法在误码性能基本没有降低。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2空时码与级联Turbo空时码简介

1.3本课题的背景与具体任务

1.4本文内容

第二章MIMO验证系统及关键技术

2.1实验验证系统结构

2.2实验验证系统总体技术特征

2.3硬件系统设计

第三章Turbo码原理及基于DSP的实现

3.1 Turbo码的原理

3.1.1 Turbo码综述

3.1.2Turbo码的编、译码原理

3.2 TMS320C6416简介

3.3 Turbo编解码的实现及性能测试

3.3.1硬件平台设计

3.3.2基于TMS320C6416 TCP的解码实现方案

3.3.3基于TMS320C6416核(CPU)的解码方案

3.4小结

第四章级联Turbo TCM空时块码

4.1一种简单的空时块码分集结构

4.2两种Turbo网格编码调制(TCM)结构及性能

4.2.1网格编码调制(TCM)

4.2.2 T-TCM1编码结构及解码算法

4.2.3 T-TCM2

4.3级联Turbo-TCM空时块码

4.3.1 Turbo-TCM空时块码编码器

4.3.2 Turbo-TCM空时块码解码

4.4仿真结果

4.5改进的级联T-TCM空时块码译码算法

4.5.1算法表述

4.5.2算法计算量的比较和仿真性能

第五章总结与展望

致谢

参考文献

附录：SA模式实现方案的EDMA/TCP参数