基于Turbo码的抗突发干扰仿真研究

郑丽敏

摘 要：在现代通信系统中，针对信道类型中的某些突发干扰，有许多对抗这些干扰错误的编码方法。该文采用Turbo码，从改变突发干扰长度、均值、位置来进行仿真验证。

关键词：突发干扰 turbo码 仿真

中图分类号：TN914.42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（c）-0016-02

由于信道中存在各种噪声和干扰，在信息传输的过程中不可避免的引起突发性的差错，从而形成误码。Turbo码由于误码率接近香农限，译码性能优异，因此该文基于Turbo码，引入突发干扰的信道模块来模拟信道中噪声的真实环境，并对抗突发干扰性能进行仿真验证，为实际的工作提供了帮助。

1 突发干扰信道模型

信道上的突发干扰可能出现在序列中的任意位置，在传输的接收端会出现大量的误码。突发噪声持续的长度即为误码出现的长度，突發噪声的起始位置即为开始出现误码的比特位置。

该文信道采用BPSK调制模式传输，T为突发噪声持续的长度，以比特为单位，将每一段突发噪声的起始位置看成随机的，P为受突发干扰的比特数目占总传输比特数目的百分比。该文假设所建立的信道T和P在任意信噪比下都保持不变，而且所受到突发干扰的比特幅度衰减值为0。信道模型如图1所示。

2 不同特性突发干扰的设计过程

假设在仿真的过程中，信息源序列长度为M，在其某段上加上突发干扰序列长度为N。由于此序列有一定的长度、均值及其方差，因此各个点上的幅度值是随机的。突发干扰的类型有以下3种。

（1）在信息源序列中出现的位置可变，长度可变，幅度0和1所占比例可变的干扰序列。

（2）长度、均值和方差钧可变的干扰序列。

（3）类似于某种函数的干扰序列。

通过设定不同的参数，可以得到不同特性的突发干扰序列。该文以第二种为例进行仿真。

3 突发干扰下Turbo码性能仿真

3.1 干扰长度改变

在仿真过程中，Turbo码的帧长取L=500，码率 r=1/2，译码算法采用SOVA算法，编码器个数m=K-1，迭代次数为6次。其中，译码器的纠错性能用接收的误码率（BER）作为衡量指标。突发干扰序列均值为0，方差为2。信噪比[2.0]下，突发干扰长度从100～500情况下对Turbo码进行仿真，由图2可知，突发干扰序列的增长，导致误码率的明显提升。

3.2 均值改变

保持突发干扰的长度不变，改变突发干扰序列的均值，即增强干扰强度。仿真环境与上图相同，得到图3。结果表明，Turbo码的性能也受到突发干扰均值改变的影响，但是均值的影响没有序列长度的影响大。随着突发干扰均值的增加，误码率的增长幅度较干扰长度增加也略为平缓。

3.3 干扰位置改变

在构建突发干扰仿真模块时，突发干扰在整个信息源序列中的出现位置可变。图4是Turbo码信噪比与误码率的关系图，图4中y1，y2，y3表示突发干扰出现的位置不同。从图中可以得出，突发干扰出现的位置不同对Turbo码的纠错能力影响不大。因此，Turbo码不仅有很好的抗衰落和抗干扰性能，而且可以有效地抵御加性高斯噪声。

4 结语

该文采用Turbo码，从3个方面即突发干扰长度、均值和位置改变来进行仿真验证。由结果可知，Turbo码不仅具有非常好的抗衰落及抗干扰性能，而且可以有效地抵御加性高斯噪声。从而指引和帮助实际通信中的抗突发干扰设计工作。

参考文献

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