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LTETurbo码的Turbo-MATLAB代码(3GPP Release 15):编码与解码

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简介:
本资料提供了基于3GPP Release 15标准的LTE Turbo码MATLAB实现,包括编码和解码过程。 涡轮编码是无线通信领域的重要错误纠正技术,在3GPP的Long Term Evolution (LTE)标准中被广泛应用。本项目旨在基于MATLAB实现符合3GPP Release 15 LTE规范的涡轮码编解码器,为研究和学习提供便利的仿真环境。 该编码方式由法国科学家Claude Berrou在1993年提出,是一种接近香农极限性能的分组码。其特点在于使用了两个或多个递归系统卷积码(RSC)并通过交织器相互连接,形成一种迭代解码机制。这不仅提高了信道传输效率,还增强了错误纠正能力。 根据3GPP Release 15标准,涡轮编码被用于控制和部分数据信道的编码方案,在高速移动环境中保证了可靠的数据传输。本项目中的MATLAB代码实现包括以下关键组件: 1. **编码器**:按照3GPP规范设计,包含两个RSC编码器及一个交织器。其中,RSC生成冗余信息;而交织器则重新排列这些信息以帮助接收端恢复原始数据。 2. **交织器**:在编码过程中,该部件负责将输入的信息位序列打乱分布,使突发错误分散开来,在解码时减少对性能的影响。其具体结构和规模依照3GPP标准严格定义。 3. **解码器**:通常采用软输入软输出(SISO)的BCJR算法或简化版本如堆栈、并行交织迭代解码(PIC),用于通过多次迭代逐步逼近最优解。MATLAB实现可能包括一种或多种上述策略,以适应不同场景需求。 4. **仿真环境**:该项目提供了一系列脚本用以模拟不同信道条件,并评估涡轮编码在各种情况下的性能表现。这些工具能够生成误码率(BER)、误符号率(FER)等关键指标数据。 对于希望深入了解和研究涡轮编码机制的用户,可以通过自定义参数如编码速率、交织器类型及解码迭代次数来适应不同应用场景的需求。这对于学术研究人员和技术工程师来说是一个理想的测试平台,可用于验证新算法或比较3GPP标准中各版本间性能差异。 要获取项目详细信息,需下载名为“turbo-3gpp-matlab-master”的压缩包,并阅读其中的源代码、文档及相关示例。通过深入研究和运行仿真脚本,用户可以更好地理解涡轮码的工作原理及其在实际通信系统中的应用价值。

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  • LTETurboTurbo-MATLAB3GPP Release 15):
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    本资料提供了基于3GPP Release 15标准的LTE Turbo码MATLAB实现,包括编码和解码过程。 涡轮编码是无线通信领域的重要错误纠正技术,在3GPP的Long Term Evolution (LTE)标准中被广泛应用。本项目旨在基于MATLAB实现符合3GPP Release 15 LTE规范的涡轮码编解码器,为研究和学习提供便利的仿真环境。 该编码方式由法国科学家Claude Berrou在1993年提出,是一种接近香农极限性能的分组码。其特点在于使用了两个或多个递归系统卷积码(RSC)并通过交织器相互连接,形成一种迭代解码机制。这不仅提高了信道传输效率,还增强了错误纠正能力。 根据3GPP Release 15标准,涡轮编码被用于控制和部分数据信道的编码方案,在高速移动环境中保证了可靠的数据传输。本项目中的MATLAB代码实现包括以下关键组件: 1. **编码器**:按照3GPP规范设计,包含两个RSC编码器及一个交织器。其中,RSC生成冗余信息;而交织器则重新排列这些信息以帮助接收端恢复原始数据。 2. **交织器**:在编码过程中,该部件负责将输入的信息位序列打乱分布,使突发错误分散开来,在解码时减少对性能的影响。其具体结构和规模依照3GPP标准严格定义。 3. **解码器**:通常采用软输入软输出(SISO)的BCJR算法或简化版本如堆栈、并行交织迭代解码(PIC),用于通过多次迭代逐步逼近最优解。MATLAB实现可能包括一种或多种上述策略,以适应不同场景需求。 4. **仿真环境**:该项目提供了一系列脚本用以模拟不同信道条件,并评估涡轮编码在各种情况下的性能表现。这些工具能够生成误码率(BER)、误符号率(FER)等关键指标数据。 对于希望深入了解和研究涡轮编码机制的用户,可以通过自定义参数如编码速率、交织器类型及解码迭代次数来适应不同应用场景的需求。这对于学术研究人员和技术工程师来说是一个理想的测试平台,可用于验证新算法或比较3GPP标准中各版本间性能差异。 要获取项目详细信息,需下载名为“turbo-3gpp-matlab-master”的压缩包,并阅读其中的源代码、文档及相关示例。通过深入研究和运行仿真脚本,用户可以更好地理解涡轮码的工作原理及其在实际通信系统中的应用价值。
  • MATLABEdge源-LDPC-3GPP:适用于3GPP版本15新无线电LDPC器-Matlab...
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    这段代码提供了针对3GPP版本15新无线电标准设计的低密度奇偶校验(LDPC)码的高效实现,包括编码和解码功能,适用于Matlab环境。 这段文字描述了在3GPP版本15中新无线电LDPC码的编码器和解码器的Matlab仿真代码。该代码可用于模拟新无线电系统中的低密度奇偶校验(LDPC)码,并且可以从相关文档中获取标准规范(TS38.212)。要开始使用此代码,建议运行plot_BLER_vs_SNR.m脚本。此外,请注意执行这些文件需要拥有Matlab通信工具箱的许可证。
  • LDPC-3GPP-MATLAB:基于3GPP版本15新无线电LDPCMatlab仿真开发
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    LDPC-3GPP-MATLAB是一款专为研究和教育设计的软件工具,它基于3GPP Release 15规范中的新无线电(NR)LDPC编码标准,在MATLAB平台上实现高效的编码与解码仿真功能。 新无线电(NR)是5G通信标准的核心部分,在数据传输效率和可靠性方面有显著提升。其中,低密度奇偶校验(LDPC)码作为关键的错误纠正技术被用于提高系统的误码率性能。本项目提供了一个Matlab仿真环境,专门针对3GPP Release 15标准中的NR LDPC编码和解码算法。 理解LDPC码的基本原理至关重要。这是一种线性分组码,由稀疏校验矩阵定义,具有较低的“密度”,即大部分校验位仅与少数信息位相关联。这种结构使得LDPC码能够通过简单的迭代解码算法接近香农限性能。在3GPP标准中,NR LDPC编码的设计考虑到了实时性和复杂性问题,并采用了特定构造方法如图灵机器码和准循环码。 本项目关注的是3GPP TS38.212规范中的编码器和解码器实现。TS38.212是关于NR物理层详细规格的文档,定义了包括LDPC在内的各种编码方案。在PDSCH(物理下行链路共享信道)与PUSCH(物理上行链路共享信道)中,LDPC被用于保护用户数据以确保无线传输中的可靠解码。 该项目提供的Matlab仿真内容如下: 1. **编码器实现**:根据3GPP标准,实现了NR LDPC的生成过程。这包括调整码率、构造编码矩阵以及执行信息比特到码字映射的过程(通常涉及位串扩展、交织和与生成矩阵相乘)。 2. **解码器实现**:仿真了适用于NR LDPC的迭代软输入/输出(SISO)解码算法,如消息传递算法(MPA),包括Belief Propagation (BP) 或Min-Sum 算法。这一过程包含反交织、多次解码迭代以及恢复最终结果。 3. **性能评估**:通过仿真不同信道条件下的误码率(BER)和解码成功率,以评价编码/解码系统在实际通信环境中的表现。这有助于理解该系统的噪声、衰落及干扰抵抗能力。 4. **可扩展性**: 由于基于Matlab, 用户可以方便地修改参数来研究不同码型、码率以及信道模型对性能的影响。 5. **教育和科研价值**:对于学生与研究人员,这个项目提供了一个深入了解NR LDPC工作原理的平台,并且也可以作为开发实际通信系统原型的基础。通过该仿真实现, 开发者及研究者可以在不依赖硬件设备的情况下探索并优化5G中的编码策略,这对推动技术进步和创新至关重要。 项目的github_repo.zip文件可能是源代码仓库,用户可以下载这些Matlab脚本来学习与验证NR LDPC的编码解码机制。
  • Turbo
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    《Turbo编码与解码》一书深入浅出地介绍了Turbo码的基本原理、编码方法及高效译码算法,是通信技术领域的重要参考文献。 绝对实用!本段落介绍了Turbo码的编解码技术,并提供了C和C++语言的相关实现方法。涵盖了Turbo编码(turbo coding)与Turbo解码(turbo decoding)的内容。
  • Turbo
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    Turbo编码是一种高效的错误纠正编码技术,在数字通信领域有着广泛应用。本文将详细介绍Turbo编码的基本原理、编码及解码算法,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。 Turbo编译码是一种高效且强大的差错控制编码技术,在通信与数据存储系统中发挥着重要作用。由法国工程师Jean-Claude Belfiore等人于1993年提出,它迅速成为现代通信系统的标准方案之一,其核心在于迭代解码算法,显著提高了信道传输的可靠性。 Turbo编译码的基本结构包括两个或多个相同的分组卷积编码器(Recursive Systematic Convolutional Codes, RSCC),并通过交织器连接。交织器的作用是打乱输入信息序列,使错误更随机地分布在编码序列中,有利于解码过程中的迭代操作。原始数据流被分为两部分进行独立的编码处理,并通过异或运算生成最终的Turbo码字。 在吴宇飞提供的MATLAB程序代码中展示了实现Turbo编译码的关键步骤: 1. **编码**:包括前向和后向两个编码器,使用相同的但方向相反的生成多项式产生交织的RSCC编码。 2. **交织**:采用随机或预定模式对编码后的序列进行重新排列,增加错误分散性。 3. **信道模拟**:通过AWGN(加性白高斯噪声)或其他类型的通信环境引入信号失真和随机噪声。 4. **软输入软输出解码**:使用BCJR算法等变体接收来自信道的软信息,并进行多次迭代,每次更新对编码符号的估计直至达到预设条件或性能收敛。 5. **去交织**:通过逆交织器将解码后的序列恢复到原始顺序。 6. **性能评估**:利用误码率(BER)和帧错误率(FER)曲线来评价Turbo编译码在不同信噪比下的表现。 吴宇飞的MATLAB代码对于理解Turbo编译码的工作原理及其实现细节非常有帮助,同时也为研究者提供了一个可定制与扩展的基础平台。该平台可用于探索不同的交织器、编码参数及优化解码算法等方向的研究工作。 实际应用中,Turbo编译码广泛应用于3G/4G移动通信系统、卫星通信、DSL接入和光通信等领域。随着5G技术的发展,它与其他先进编码方案如LDPC(低密度奇偶校验)的结合使用进一步提升了传输速率与误码率性能的要求,并形成了更先进的Polar-Turbo编码技术。
  • TurboMATLAB程序2
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    本资源提供了一套用于实现Turbo编码及解码功能的MATLAB代码,适用于通信系统中前向纠错技术的研究和教学。 学习了Turbo编码译码之后感觉收获颇丰,现在上传第二个用MATLAB编写的Turbo编码译码程序,希望对大家有所帮助。
  • TurboMATLAB仿真程序
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    本项目提供了一套基于MATLAB的Turbo码编码和解码仿真程序,旨在帮助通信工程学生及研究人员深入理解Turbo码的工作原理及其性能特点。 这段文字描述了MATLAB仿真代码的内容,包括Turbo码的编码以及SOVA、Log-Map译码算法。
  • Turbo 程序, Turbo Encode & Decode
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    Turbo Encode & Decode是一款高效实用的软件工具,专为实现Turbo编码及解码功能设计。它能够快速处理数据通信中的错误纠正问题,适用于各类需要高可靠性的传输场景。 Turbo码编译码程序采用C++编写,支持自定义信噪比、两种码率(1/2 和 1/3)、Log-MAP 和 MAX-LOG-MAP 解码方式、用户指定的解码迭代次数以及 AWGN 和 Rayleigh 信道模拟。代码结构清晰明了,便于学习和理解。
  • Turbo Code.zip_Turbo MAP_LTE Turbo_Turbo_Turbo Map
    优质
    本资源包包含LTE系统中Turbo编码与解码的相关内容,涵盖Turbo码原理、实现以及Turbo MAP算法解析。 LTE标准的turbo码编译码仿真采用MAP译码算法。
  • QPSK误MATLAB-3GPP Polar: 3GPP极性
    优质
    本资源提供了一套基于MATLAB的QPSK调制解调及误码率测试代码,并专注于实现3GPP标准下的Polar编码技术,适用于通信系统的研究与仿真。 在3GPP Release 15的新无线电标准下定义并使用的公共广播信道(PBCH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)以及物理上行链路控制信道中,Matlab仿真代码实现了编码器和逐次取消列表(SCL)解码器。该代码旨在为新无线电极性码提供一个参考模型,并且重点在于正确性和研究用途而非速度优化。此外,还包含了custom1_encoder和custom1_decoder以支持对NewRadioPolar码的研究与改进。 特别是,custom1_encoder和custom1_decoder将NewRadioPolar编码器改编成通用形式,能够处理任意长度的信息块。相比之下,在PBCH、PDCCH以及PUCCH信道中所使用的最长信息块分别为32位、140位及1706位。当采用正交相移键控(QPSK)进行通信时,该代码会生成关于3GPP新无线电公共广播信道PBCH极性码的块误码率(BLER)与信道信号噪声比(SNR, Es/N0)之间的关系图。