基于FPGA的Turbo码交织器的设计与实现

田克纯，常雪景

(桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林541004)

在信息传输中，采用信道编码的方法可对信道差错进行有效控制。近几年来，Turbo码一直是信道编码的热点，成为3G中采用的主流信道编码方式，而交织器的采用可以使Turbo码实现随机性编码，获得更加优异的性能。

因为Turbo码的性能受交织器设计好坏的影响很大，所以对于Turbo码而言，交织器的设计至关重要。交织［1］是以一一映射的方式来进行随机化原始序列的，所以这就要求在设计交织器的时候，对原始数据的排列顺序最大程度地进行置乱，从而把那些在置换前相距较近的数据在经过置换之后相距间隔变长，这样就可以保证输出码元序列的准确性，同时有利于在后续的译码过程中纠正这些错误。

1 交织器的分类介绍

使用具有一一映射关系的确定性方法对二进制和非二进制顺序进行重新编排的过程，即为通常所说的交织，而把序列顺序重新恢复的过程称为解交织。交织和解交织是对应的互逆过程。实现序列交织和解交织所采用的器件分别被称为交织器和解交织器。

假设，输入交织器I的一组序列是［2］

式中:ui∈{1，0}，i=1，2，…，N。

交织映射输出序列记为

式中:uj∈{0，1}，j=1，2，…，N。

若定义集合S={1，2，…，N}，那么交织过程可理解为一一映射索引函数

目前，交织器主要有随机交织器、规则交织器、伪随机交织器这3种常见类型［3］。其中，随机交织器的性能在理论上是最好的。然而，在硬件实现上不仅复杂度高，还极有可能产生不了交织，如随机交织之后所产生的序列与原序列相同，也就是说在交织前输入的数据顺序与交织后的数据顺序一样，没有发生变化。……