基于FPGA的交织器设计与实现

    由于Turbo码接近于随机码，有很好的距离特性，因而有很强的抗衰落和抗干扰能力，通过仿真表明，Turbo码性能最优.这主要是由于交织器在编译码过程中起着巨大的作用，对编译码的性能有非常大的影响.

1交织器的原理

    交织器实际上就是将数据序列中的元素重新置位、从而得到交织序列的过程.交织器是Turbo码系统中的重要组成部分，其主要作用是用于减小校验比特之间的相关性，进而在迭代译码过程中降低误比特率

图1为一个简单交织器的示意图.对于一个信息序列X, i时刻从交织器输出第i位信息对应于输人的第П(i)个信息位.这个模型表明Y=1n(X)，从这个表达式中也可对应解出解交织器的数学表达式，即

一个实际应用的交织器是有周期的，表示为

П（i）-T=П(i-T)

式中：T为交织长度。

2交织器性能分析

交织长度对Turbo码性能影响的仿真曲线如图2所示.其他仿真参数的设置为:码率为1/3;分量码生成矩阵为

方针中采用的交织器的交织公式为

p[1,2,...,8]=[31,37,43,53,59,61,67]

k1=8, k2=223*{1,2,4,5}

    译码采用MAP算法，迭代次数为8次.

    根据图2 , Turbo码的误比特率曲线可以划分为3个区域:

    区域I ( BER > 10^-2 ):误比特率曲线随码的设计参数不同而产生的变化不明显.

区域II (10^-5 <BER≤10^-2):误比特率随信噪比的增加迅速下降，而且对参数变化也比较敏感，正是在这个误比特率范围内Turbo码比其他编码方案优秀 .

   区域III(BER≤10^-5):信噪比值比较大，Turbo码的误比特率性能主要由自由距离决定，因此误比特率曲线随信噪比的增加而下降缓慢.

    由于大多数通信系统不能接受误比特率BER>10^-2的误码率，因此重点考察误比特率BER <10^-2时的Turbo码设计问题.