一种带有错误抑制机制的低复杂度Turbo乘积码译码器

1

作者 巩克现 闫瑾 +1 位作者 刘宏华 王玮 《电讯技术》 北大核心 2025年第1期74-80,共7页

针对Turbo乘积码(Turbo Product Code,TPC)迭代译码过程中的错误传播问题,设计了一种极低复杂度的错误抑制机制,对错误定位精准且简单高效,可有效降低迭代初期的不可靠外信息对误码率(Bit Error Rate,BER)性能的负面影响。所提译码算法... 针对Turbo乘积码(Turbo Product Code,TPC)迭代译码过程中的错误传播问题,设计了一种极低复杂度的错误抑制机制,对错误定位精准且简单高效,可有效降低迭代初期的不可靠外信息对误码率(Bit Error Rate,BER)性能的负面影响。所提译码算法的迭代收敛速度较经典的Chase算法优势明显,在第3次迭代时,其误码率曲线基本和Chase算法4次迭代的性能持平,在同等性能下可降低25%译码时延。同时,在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)中设计了一种软输入软输出(Soft-Input Soft-Output,SISO)译码器,通过将测试序列生成模块与校验子计算模块、欧氏距离计算模块并行化设计获得了较低的译码时延,利用递归运算极大降低了算术复杂度,在与Xilinx官方的TPC译码IP核吞吐量相当的情况下消耗更少的硬件资源。 展开更多

关键词 turbo乘积码 软判决译码 低复杂度 低时延

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一种低复杂度Turbo乘积码自适应Chase译码算法 被引量：6

2

作者 党小宇 陶静 +1 位作者 虞湘宾 杨鹏程 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期739-743,共5页

针对Turbo乘积码(Turbo Product Codes,TPCs)中的译码问题,该文提出一种全新的低复杂度TPC自适应Chase迭代译码算法。与已有的报道不同,在译码过程中,新算法首先统计TPC码块内每一行(列)产生的代数译码后的备选序列与接收序列的相同最... 针对Turbo乘积码(Turbo Product Codes,TPCs)中的译码问题,该文提出一种全新的低复杂度TPC自适应Chase迭代译码算法。与已有的报道不同,在译码过程中,新算法首先统计TPC码块内每一行(列)产生的代数译码后的备选序列与接收序列的相同最小欧氏距离的个数,然后根据统计结果,按照算法步骤调整译码所需的不可靠位数值。通过Monte Carlo仿真可验证,当TPC行列编码采用相同的扩展汉明码,且编码效率为0.879时,该算法与Pyndiah采用固定不可靠位数值迭代译码算法相比,在误码率BER为410-处仅损失约0.08 dB的性能,但是译码平均复杂度降低可达到约40.4%。 展开更多

关键词 turbo乘积码 自适应Chase算法 不可靠位数 误码率 低复杂度

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低复杂度和低译码时延TPC迭代译码算法 被引量：4

3

作者 董政 巩克现 葛临东 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期122-129,共8页

现有的TPC串行迭代译码结构复杂度相对较高,译码时延较大,而低译码延时的Argon并行迭代译码结构则与串行结构相比有一定的性能损失。针对这些问题,提出了一种并行改进迭代译码结构。使用该改进并行迭代译码结构能够达到和串行结构相同... 现有的TPC串行迭代译码结构复杂度相对较高,译码时延较大,而低译码延时的Argon并行迭代译码结构则与串行结构相比有一定的性能损失。针对这些问题,提出了一种并行改进迭代译码结构。使用该改进并行迭代译码结构能够达到和串行结构相同的译码性能,并且译码时延降低为串行结构的一半。为了进一步降低译码复杂度和译码时延,在低可信度码元的搜索,候选码字欧氏距离的计算以及似然码字和竞争码字的搜索方面进一步作了优化。在欧氏距离的计算中采用格雷编码的测试图样,较大地减少了译码复杂度。最后完成了TPC译码并行改进结构的硬件实现,实测表明4次迭代的TPC译码器可以达到28 Mbps的译码速度。 展开更多

关键词 turbo码 并行结构 tpc 乘积码 低时延

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非均匀保护Turbo乘积码的研究 被引量：1

4

作者 黄英 雷菁 雍玲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1648-1650,共3页

非均匀保护码在图像、视频无线传输中广泛应用。传统的Turbo乘积码不具备非均匀保护能力。该文提出一种非均匀保护Turbo乘积码的构造方法,通过性能分析和仿真证明该构造方法的正确性。

关键词 turbo乘积码 非均匀保护 CHASE算法

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Turbo乘积码的两种迭代译码器的比较 被引量：7

5

作者 朱光喜 何业军 +1 位作者 王锋 刘文明 《电讯技术》 北大核心 2004年第6期30-34,共5页

提出了Turbo乘积码的并行迭代译码原理,对比分析了一种新的并行迭代译码器和传统的串行译码器,给出了以扩展汉明码(32,26,4)、(64,57,4)为子码的二维Turbo乘积码(32,26,4)2、(64,57,4)2在通过两种不同的译码器时的仿真结果。仿真结果表... 提出了Turbo乘积码的并行迭代译码原理,对比分析了一种新的并行迭代译码器和传统的串行译码器,给出了以扩展汉明码(32,26,4)、(64,57,4)为子码的二维Turbo乘积码(32,26,4)2、(64,57,4)2在通过两种不同的译码器时的仿真结果。仿真结果表明,采取并行迭代译码器,在保持同样的译码性能的同时降低了译码延时。 展开更多

关键词 并行/串行迭代译码 非本征信息 对数似然比 turbo乘积码

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差分检测Turbo乘积编码调制的研究 被引量：3

6

作者 刘伟 张海林 刘增基 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期362-366,共5页

提出一种差分检测Turbo乘积编码调制技术(DD TPCM).这种DD TPCM技术在加性高斯白噪声信道和平坦Rayleigh衰落信道的译码无需任何信道状态信息.数值仿真结果表明,当信道的衰落因子为0 03时,基于QDPSK,8DPSK和16DAPSK的DD TPCM具有良好的... 提出一种差分检测Turbo乘积编码调制技术(DD TPCM).这种DD TPCM技术在加性高斯白噪声信道和平坦Rayleigh衰落信道的译码无需任何信道状态信息.数值仿真结果表明,当信道的衰落因子为0 03时,基于QDPSK,8DPSK和16DAPSK的DD TPCM具有良好的性能.通过和差分检测网络编码调制系统对比,平坦Rayleigh衰落信道中DD TPCM的性能优于差分检测网格编码调制的性能. 展开更多

关键词 无线通信 编码调制 差分检测 turbo乘积码

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基于Turbo乘积码的MIMO-OFDM系统在IMT2000信道下的性能研究 被引量：3

7

作者 何业军 朱光喜 +1 位作者 刘文明 李黎 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期107-112,共6页

为了提高无线通信系统的可靠性,采用极具纠错性能的Turbo乘积码与空时分组码级联,构成Turbo乘积码编码的MIMO-OFDM系统。测试了采用三种Turbo乘积码的两发两收MIMO-OFDM系统在通过IMT2000信道后的性能。仿真结果表明采用Turbo乘积码后的... 为了提高无线通信系统的可靠性,采用极具纠错性能的Turbo乘积码与空时分组码级联,构成Turbo乘积码编码的MIMO-OFDM系统。测试了采用三种Turbo乘积码的两发两收MIMO-OFDM系统在通过IMT2000信道后的性能。仿真结果表明采用Turbo乘积码后的MIMO-OFDM系统性能有明显改善。 展开更多

关键词 turbo乘积码 多输入多输出 空时分组码 正交频分复用 IMT2000

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连续相位调制和Turbo乘积码的串行级联系统设计 被引量：5

8

作者 孙锦华 李梦良 吴小钧 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期88-93,共6页

针对Turbo乘积码(TPC)与递归连续相位调制(CPM)级联系统(TPC-RCPM)误码性能差的问题,提出了一种由Turbo乘积码、伪随机交织器和非递归CPM组成的串行级联系统.首先将输入数据进行TPC编码,并对编码序列进行随机交织,然后送至非递归CPM调制... 针对Turbo乘积码(TPC)与递归连续相位调制(CPM)级联系统(TPC-RCPM)误码性能差的问题,提出了一种由Turbo乘积码、伪随机交织器和非递归CPM组成的串行级联系统.首先将输入数据进行TPC编码,并对编码序列进行随机交织,然后送至非递归CPM调制器,经过非递归连续相位编码后与转换矩阵相乘,经无记忆调制器输出映射波形.与其他TPC-CPM系统相比,该系统的调制参数能够灵活调整,可以充分弱化解调器的错误相关性,改善系统的误码性能.仿真结果表明,与TPC-RCPM系统相比,该系统有效地降低了误码率,对于MSK和4CPM信号,在误比特率为10-2～10-5时可以获得约2.2dB和2dB的信噪比增益. 展开更多

关键词 串行级联系统 连续相位调制 turbo乘积码

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性能接近Turbo卷积码的Turbo三维乘积码 被引量：3

9

作者 张申如 邓晓燕 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第6期666-669,共4页

目前一般认为采用迭代译码的Turbo卷积码适合于低码率的情况 ,而Turbo分组码 ,尤其是Turbo乘积码 ,则较适合于高码率的应用。文中使用Pyndiah提出的方法研究了Turbo三维乘积码 ,用试探法对分组迭代译码的参数进行了优化 ,实验结果表明 ... 目前一般认为采用迭代译码的Turbo卷积码适合于低码率的情况 ,而Turbo分组码 ,尤其是Turbo乘积码 ,则较适合于高码率的应用。文中使用Pyndiah提出的方法研究了Turbo三维乘积码 ,用试探法对分组迭代译码的参数进行了优化 ,实验结果表明 :在低码率应用时 ,例如码率为R =0 .5 36的Turbo三维 (32 ,2 6,4 ) 3 乘积码的性能已与C .Berrou[1] 的Turbo卷积码接近 。 展开更多

关键词 turbo卷积码 turbo三维乘积码 tpc 分组码 纪错码

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基于因子图的Turbo码译码 被引量：2

10

作者 朱联祥 杨士中 汪纪锋 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期40-44,共5页

Turbo码和LDPC码都可以实现接近Shannon理论极限的性能。Turbo码由于成员RSC码所固有的移位寄存器特性使得其编码较为容易实现 ;而对于接近Shannon容量的LDPC码 ,则需要大量的矩阵乘法运算才能完成信息的编码 ,电路实现较为复杂。另一方... Turbo码和LDPC码都可以实现接近Shannon理论极限的性能。Turbo码由于成员RSC码所固有的移位寄存器特性使得其编码较为容易实现 ;而对于接近Shannon容量的LDPC码 ,则需要大量的矩阵乘法运算才能完成信息的编码 ,电路实现较为复杂。另一方面 ,采用和积算法的LDPC码的译码过程则比采用BCJR算法 (及其简化形式 )的Turbo译码更加容易实现 ,且计算复杂度更低。将Turbo编码与LDPC码的译码相结合 ,对Turbo采用基于其因子图表示的和积译码算法进行译码 ,可以在很大程度上降低Turbo码的译码复杂度 ,并对交织器的设计及成员码的选择有一定的指导作用。 展开更多

关键词 译码 turbo码 因子图 和积算法 LDPC码 通信理论

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基于多符号检测和Turbo乘积码的PCM/FM遥测系统性能 被引量：3

11

作者 王莉 袁福 +1 位作者 向良军 郑林华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第12期3482-3485,共4页

多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)技术联合应用可以大幅提高脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统性能。针对MSD算法计算复杂度高的问题提出了一种改进的MSD算法,可以有效降低计算复杂度;在TPC的传统Chase译码算法中通过简化软输入信息... 多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)技术联合应用可以大幅提高脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统性能。针对MSD算法计算复杂度高的问题提出了一种改进的MSD算法,可以有效降低计算复杂度;在TPC的传统Chase译码算法中通过简化软输入信息计算可以降低系统存储量。仿真结果表明,改进方法和传统的两种技术联合使用相比,虽然损失了约1.7 dB解调增益,但仍提高PCM/FM信号解调性能约8 dB,且算法复杂度低,存储量小,更适合硬件实现。 展开更多

关键词 脉冲编码调制 调频 多符号检测 turbo乘积码 Chase译码 低复杂度 低系统存储量

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无线光通信中一种TPC+ OSTBC的级联空时编码方法 被引量：4

12

作者 徐建武 王红星 《电讯技术》 北大核心 2012年第10期1596-1601,共6页

在正交空时分组码(OSTBC)基础上,分析了Turbo乘积码(TPC)和OSTBC级联方案的可行性,提出了一种采用TPC+ OSTBC级联的空时编译码方案,分别仿真分析了不同TPC分量码、不同接收天线数目下系统的差错性能,并对采用OSTBC和TPC+ OSTBC级联方法... 在正交空时分组码(OSTBC)基础上,分析了Turbo乘积码(TPC)和OSTBC级联方案的可行性,提出了一种采用TPC+ OSTBC级联的空时编译码方案,分别仿真分析了不同TPC分量码、不同接收天线数目下系统的差错性能,并对采用OSTBC和TPC+ OSTBC级联方法系统的差错性能进行了对比分析。仿真结果表明:该级联空时编码方法可同时获得全分集和全速率,且差错性能明显优于只采用OSTBC。 展开更多

关键词 无线光通信 级联编码 turbo乘积码 正交空时分组码

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基于LS信道估计和分集接收的Turbo乘积编码OFDM系统的性能研究 被引量：1

13

作者 刘伟 张海林 刘增基 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期820-824,共5页

该文研究OFDM系统中低复杂性最小二乘方(LS)信道估计技术,为了改善LS估计的OFDM在严重多径信道中错误平底效应,分集接收和Turbo乘积编码用于系统设计。数值仿真结果表明,Turbo乘积编码和分集接收可以减小LS估计的OFDM系统的错误平底效应... 该文研究OFDM系统中低复杂性最小二乘方(LS)信道估计技术,为了改善LS估计的OFDM在严重多径信道中错误平底效应,分集接收和Turbo乘积编码用于系统设计。数值仿真结果表明,Turbo乘积编码和分集接收可以减小LS估计的OFDM系统的错误平底效应,其性能比已知信道参数系统的性能只恶化4dB。 展开更多

关键词 OFDM 最小二乘方 信道估计 正交频分复用 turbo乘积码 分集接收

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高速通信系统中两种Turbo迭代译码算法的比较 被引量：2

14

作者 郭丽 蒋卓勤 邓玉元 《现代电子技术》 2005年第21期16-18,共3页

1993年提出的T urbo码因其优异的性能而引起编码界的关注。之后不久提出的乘积码,是T urbo码的一个分支,他是一种分组纠错码,具有良好的性能。但是多年来大多数学者将研究集中于卷积T urbo码,而很少有人关注考虑分组T urbo码(即乘积码)... 1993年提出的T urbo码因其优异的性能而引起编码界的关注。之后不久提出的乘积码,是T urbo码的一个分支,他是一种分组纠错码,具有良好的性能。但是多年来大多数学者将研究集中于卷积T urbo码,而很少有人关注考虑分组T urbo码(即乘积码),事实上乘积码相比卷积T urbo码在牺牲较小性能的情况下很大程度地降低了译码复杂度。本文将基于软输入/输出的T urbo译码算法,提出并分析了传统的卷积T urbo码和分组T urbo码(乘积码)的迭代译码算法,并对比分析了两者的译码性能,最后结果表明,两类码非常适合于未来的高速移动通信系统应用,尤其对乘积码,不仅具有较高的码率,同时可以获得更好的误比特率性能,在实际应用中更具有吸引力。 展开更多

关键词 turbo码 乘积码 迭代译码 软输入软输出译码

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非规则Turbo LDPC码性能分析 被引量：1

15

作者 吴晓丽 葛建华 岳安军 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2005年第5期56-58,共3页

提出了一种Turbo级联码的编码结构,用同样度分配的非规则LDPC码作为分量码,以Tur-bo码的编码方式构成了一种Turbo LDPC码。在译码端,采用内外分别迭代的译码算法。仿真结果显示,在低信噪比情况下,Turbo LDPC码优于同长度的PCGC码、非规... 提出了一种Turbo级联码的编码结构,用同样度分配的非规则LDPC码作为分量码,以Tur-bo码的编码方式构成了一种Turbo LDPC码。在译码端,采用内外分别迭代的译码算法。仿真结果显示,在低信噪比情况下,Turbo LDPC码优于同长度的PCGC码、非规则的LDPC码和Turbo码。 展开更多

关键词 非规则LDPC码 级联码 turbo码 和积算法 LOG-MAP译码算法

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一种基于Turbo乘积码的编码协作通信方式 被引量：1

16

作者 孙岳 朱文凯 王新梅 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期95-96,128,共3页

提出了一种新的基于Turbo乘积码的编码协作通信方式。两个单天线用户通过共享自己的天线,形成一个虚拟的多天线系统,乘积码字的不同部分通过不同用户的上行衰落链路传输到基站,获得分集增益,来抵抗无线信道中衰落的影响。在相同的系统... 提出了一种新的基于Turbo乘积码的编码协作通信方式。两个单天线用户通过共享自己的天线,形成一个虚拟的多天线系统,乘积码字的不同部分通过不同用户的上行衰落链路传输到基站,获得分集增益,来抵抗无线信道中衰落的影响。在相同的系统带宽和发送功率下,与非协作通信方式相比,该编码协作方式可显著提高系统的性能。 展开更多

关键词 协作通信 传输分集 衰落 turbo乘积码

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宽带移动通信中Turbo乘积码的仿真研究 被引量：2

17

作者 郭丽 雷菁 王新梅 《现代电子技术》 2006年第3期51-53,56,共4页

推出了一种新型的纠错码——Turbo乘积码(TPC),描述了Turbo乘积码的编译码基本思想,详细地分析了TPC的Turbo软迭代译码的核心思想,并对AWGN信道和瑞利衰落信道下的TPC的译码性能做了仿真分析,从仿真结果可以看出,在高编码效率时,TPC不... 推出了一种新型的纠错码——Turbo乘积码(TPC),描述了Turbo乘积码的编译码基本思想,详细地分析了TPC的Turbo软迭代译码的核心思想,并对AWGN信道和瑞利衰落信道下的TPC的译码性能做了仿真分析,从仿真结果可以看出,在高编码效率时,TPC不仅具有更高的码率,而且可以获得很好的误码率性能,所以乘积码的软迭代译码方案有很好的应用性,在未来的宽带移动通信中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 turbo码 乘积码 迭代译码 软输入软输出 对数似然比

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基于概率计算的TPC译码算法研究与FPGA设计 被引量：1

18

作者 庞宇 王小兵 +1 位作者 张颖 谭鸿浩 《电子测量技术》 北大核心 2021年第19期103-109,共7页

目前TPC码(Turbo乘积码)常用的译码算法为Pyndiah-Chase-II算法,但Pyndiah-Chase-II算法在搜索最不可靠输入比特位置和最短欧氏距离码字的过程中,涉及大量的排序运算、复杂的分支结构和存储调度使其非常不利于集成电路硬件实现。针对上... 目前TPC码(Turbo乘积码)常用的译码算法为Pyndiah-Chase-II算法,但Pyndiah-Chase-II算法在搜索最不可靠输入比特位置和最短欧氏距离码字的过程中,涉及大量的排序运算、复杂的分支结构和存储调度使其非常不利于集成电路硬件实现。针对上述问题,提出一种基于概率计算的TPC译码算法,该算法包括信息输入层、随机比特流生成层、BCH硬判决层、BCH&CRC校验层、输出层,其TPC码的子码采用BCH码,通过MATLAB软件进行译码算法的程序设计并完成译码性能和译码延时的仿真。仿真结果表明,该译码算法能够达到和传统的Pyndiah-Chase-II算法相同的译码性能,平均只需要两次迭代即可实现正确译码,能有效地降低译码的延时。最后完成基于FPGA的硬件设计,BCH硬判决层采用查找表方式实现,其他层的逻辑结构简单,均为门级操作,所以能够大幅度减小硬件开销和降低功耗,易于用集成电路实现。 展开更多

关键词 turbo乘积码 BCH码 概率tpc算法 Pyndiah-Chase-II算法 编译码 低延时 FPGA 低功耗

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Turbo乘积码在衰落信道中的应用 被引量：3

19

作者 殷云志 韩明钥 张玉琴 《无线电通信技术》 2014年第3期72-75,共4页

基于Turbo乘积码的编译码原理,利用Matlab仿真工具,对以(64,57,4)扩展汉明码为子码的Turbo乘积码进行迭代次数、量化比特数等不同参数的性能仿真,根据仿真结果选取最佳的设计参数,同时通过仿真给出了Turbo乘积码在衰落信道中的应用效果... 基于Turbo乘积码的编译码原理,利用Matlab仿真工具,对以(64,57,4)扩展汉明码为子码的Turbo乘积码进行迭代次数、量化比特数等不同参数的性能仿真,根据仿真结果选取最佳的设计参数,同时通过仿真给出了Turbo乘积码在衰落信道中的应用效果。结合Matlab仿真,在Quartus环境中完成编译码算法的硬件设计与调试,并将其应用到无线通信调制解调器中。测试结果表明,Turbo乘积码显著改善了调制解调器在衰落信道中的误码性能。 展开更多

关键词 turbo乘积码 衰落信道 迭代译码 硬件设计

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TPC-STBC编码的多天线OFDM系统性能研究 被引量：1

20

作者 何业军 朱光喜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第3期80-83,共4页

设计空时分组码(STBC)只是获得了满分集增益,但未考虑编码增益,因此空时分组码必须和能够提供大量编码增益的外码级联。Turbo 乘积码(TPC)是一种高效的编码方式,与 Turbo 码相比译码延时低,不具有错误平层。本文采用极具纠错性能的 Tur... 设计空时分组码(STBC)只是获得了满分集增益,但未考虑编码增益,因此空时分组码必须和能够提供大量编码增益的外码级联。Turbo 乘积码(TPC)是一种高效的编码方式,与 Turbo 码相比译码延时低,不具有错误平层。本文采用极具纠错性能的 Turbo 乘积码与空时分组码级联,构成编码的多天线 OFDM 系统以提高无线通信系统的可靠性,并最后对系统进行了性能仿真。 展开更多

关键词 turbo乘积码 多天线 空时分组码 正交频分复用 IMT2000步行信道

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