Turbo码

Turbo码
编码理论研究长期沿袭信道截止速率(Cutoff Rate)的传统观念,尽管各种复杂的编码方法不断涌现,但是超出香农限若干分贝的性能差距总是被巨大的计算复杂度阻挡而难以逾越。而Turbo码的出现突破了这些传统观念的束缚和技术壁垒,在编码理论和迭代处理技术上巧妙地另辟蹊径,开创了信道编码以及相关领域研究的一个新纪元。
Turbo码是Claude.Berrou等人在1993年首次提出的一种级联码。基本原理是编码器通过交织器把两个分量编码器进行并行级联,两个分量编码器分别输出相应的校验位比特;译码器在两个分量译码器之间进行迭代译码,分量译码器之间传递去掉正反馈的外信息,这样整个译码过程类似涡轮(Turbo)工作。因此,这个编码方法又被形象地称为Turbo码。Turbo码具有卓越的纠错性能,性能接近香农限,而且编译码的复杂度不高。
Turbo 码巧妙地将两个简单分量码通过伪随机交织器并行级联来构造具有伪随机特性的长码,并通过在两个软入/软出(SISO)译码器之间进行多次迭代实现了伪随机译码。他的性能远远超过了其他的编码方式,得到了广泛的关注和发展,并对当今的编码理论和研究方法产生了深远的影响,信道编码学也随之进入了一个新的阶段。

简介

Shannon 编码定理指出:如果采用足够长的随机编码,就能逼近Shannon 信道容量。但是传统的编码都有规则的代数结构,远远谈不上“随机”;同时,出于译码复杂度的考虑,码长也不可能太长。所以传统的信道编码性能与信道容量之间都有较大的差距。事实上,长期以来信道容量仅作为一个理论极限存在,实际的编码方案设计和评估都没有以Shannon限为依据。