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Turbo码由于其逼近香农极限的突出纠错能力，成为近年信道编码理论研究的热点问题。Turbo码初期只应用于卫星链路等特殊场合，随着第三代移动通信技术的快速发展，Turbo码技术已与第三代移动通信标准相结合，并成为应用最广泛的纠错码方案之一。目前，Turbo码已经成为第三代移动通信系统的信道编码方案之一。Turbo码有很多优点，最大的特点之一是其在译码过程中，改变了译码仅仅进行硬判决的传统思路，取而代之的是在子译码器之间相互迭代软信息，通过两个子译码器之间传递可靠性信息来达到降低误码率的目的。但是Turbo码的迭代译码结构使得译码算法的复杂度非常大，这在很大程度上限制了Turbo码的应用。因此，本文从Turbo码的原理和优缺点的角度出发，将Turbo码分别与OFDM系统和MIMO系统相结合，达到提高这两个系统的译码性能的目的。
本文在分析Turbo码的编译码原理，及其经典译码算法的基础上，将Turbo码技术分别应用到了OFDM系统和MIMO系统中。在OFDM系统中，通过将Turbo编译码原理和OFDM的关键技术相结合，提出了针对OFDM系统的改进的Turbo检测方式。在OFDM系统的发送端采用了Turbo编码作为其信道编码方式，在接收端通过采用均衡器和Turbo译码器之间的软信息循环迭代的方式，使得OFDM系统中信号检测的精度有所提高。在MIMO系统中，将Turbo码原理和空时格型码相结合并提出了改进的Turbo译码算法。在MIMO系统的发送端采用了Turbo空时码作为编码方式，在接收端提出了改进Log-MAP译码算法。这种改进的Log-MAP算法和Log-MAP算法相比，仅仅需要比较器和加法器来实现，复杂度相对较低，因此在硬件实现上更具备可行性。同时在性能表现方面，改进的Log-MAP算法性能逼近MAP算法。
最后本文分别对结合了Turbo码的OFDM系统和MIMO系统进行了大量的仿真，并对仿真结果进行了详细的分析。结果表明，在典型多径传播的环境下，通过Turbo译码器和均衡器相互迭代软信息，OFDM系统性能有所提高。在MIMO系统中，随着两个子译码器之间的迭代软信息的次数增加，系统的译码精度增强。而改进的Log-MAP算法在较低的复杂度的基础上，其性能接近MAP算法，较Log-MAP算法和MAX-Log-MAP算法在性能上有了一定的提升。