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。