非標準參數的CCSDS Turbo碼譯碼器性能仿真

趙 琦 杜玉嬌

(北京航空航天大學 電子信息工程學院，北京100191)

Turbo碼由于其優越的性能，已被空間數據系統咨詢委員會(CCSDS，Consultative Committee for Space Data System)組織列為深空通信和衛星通信的標準之一，CCSDS規范定義的Turbo碼支持5種信息幀長度，分別是1 784，3 568，7 136，8920，16384 bit，其中，前 4 種均為 223 bit的整倍數，主要用于和CCSDS所定義的RS(255，223)編碼保持格式上的統一，最后一種長度16384 bit用于支持高速的數據傳輸［1］.

對于規范所支持的223 bit整倍數的幀長，已有現成的商用IP Core以及大量的研究成果［2］.但是，實際的應用環境對編碼幀長需要有更靈活的選擇.比較典型的取值是將信息數據幀的長度確定為255bit的整數倍(而不是223)，這樣，比較容易獲得一個完整數據幀長為2的N次方的長度(例如:4倍 255 bit再加 4 bit同步字節即1024 bit).本文所要實現的Turbo碼編譯碼器，根據特殊應用的要求，對其支持的信息數據幀長度進行了擴展，不但需要支持規范所確定的4種幀長，同時包括16384 bit范圍內的其他幀長.

1 Turbo編碼參數及譯碼算法

1.1 編碼參數

CCSDS規范中，對遙測信道編碼器中使用的Turbo碼進行了定義.Turbo碼的一般參數如下［3］.

碼型(code type):Systematic Parallel concatenated turbo code;

分量編碼器個數:2組;

分量編碼:遞歸卷積碼;

分量編碼狀態:16個;

平均碼率:r=1/2，1/3，1/4，或1/6(可選);

信息幀長度:k=1 784，3 568，7 136，8 920，16384 bit.

另外，交織器參數是Turbo碼非常重要的一項參數，為了達到兼容標準參數的目的，本文基本參照CCSDS規范中的算法進行交織計算.

1.2 譯碼算法

MAP方法是衡量接收序列中，單個符號判決的最佳估計，目的是使譯碼輸出比特錯誤概率最小［4］.MAP譯碼算法的一個主要特點就是實現了迭代譯碼.由于有外部信……