Turbo码

    无论是从信息论还是从编码理论来看，要想尽量提高编码的性能，就必须要加大编码中具有约束关系的序列长度。但是直接提高分组码编码长度或卷积码约束长度都使得系统的负责性急剧上升。在这种情况下，Forney提出了级联码的概念，即以多个短码来构造长码的方法，这样既可以减少译码的复杂性，同时又可以得到等效长码的性能。级联码方面的大量研究最终结出了Turbo码这样一个硕果。C.Berrou等人在1993年首次提出了Turbo码的概念。Turbo码将相对简单的卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机编码的思想，同时Turbo码用软输出迭代译码来逼近最大似然译码，就能得到接近香农极限的纠错性能。C.Berrou发表的仿真结果是，编译速率R=1/2、交织长度为64kbit时只需0.7dB便能得到10e-5的比特误码率，而对应R=1/2的香农极限是0.18dB，只差约0.5dB。Turbo码的性能有二个特点，一是随着迭代次数增加，误码率迅速下降，二是随着信躁比增加，误码率逐渐减少，当信躁比增加到一定程度，误码率下降变得缓慢，即所谓的地板效应。Turbo码的纠错能力优于卷积码，但解码复杂度高，适用于时延要求不高、误码率为10e-3~10e-6级别的业务，已应用在3G的高速数据业务中。