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Turbo码是继TCM技术提出以来信息和编码领域最重大的研究成果，它的提出对差错控制编码技术的研究产生了深远的影响。Claude Berrou教授等人提出的Turbo码方案经过仿真表明其译码性能接近Shannon理论极限。经过十几年的研究和发展，Turbo码已经走向了实用化的道路。目前，无论是第三代移动通信还是宽带无线通信都将Turbo码作为信道编码方案之一。
本文对Turbo编码器的基本概念、编译码的原理和几种译码算法进行了研究，对影响译码性能的几个因素，包括迭代次数、译码算法、交织长度、码率等进行了仿真和分析，并比较了这些译码算法的复杂度。在此基础上进一步研究了IEEE802.16协议中卷积Turbo码(即多进制卷积Turbo码)，对协议中的编码方案在AWGN信道下的译码性能进行了仿真。
在深入研究Turbo码编译码原理的基础上，对基于IEEE802.16协议中的多进制卷积Turbo码编码方案进行了编、译码器的FPGA设计实现。理论分析和仿真结果表明，采用Max-Log-MAP算法虽然需要付出译码性能略降的代价，但却大大降低了译码复杂度，因此在硬件设计时采用Max-Log-MAP作为译码算法。在设计过程中，着重对基于IEEE802.16协议的卷积Turbo码编译码器的内交织以及采用Max-Log-MAP算法子译码器关键运算模块的FPGA设计进行了深入的研究，并对子译码器模块采取了信息缓存和计算优化等措施，使得运算复杂度进一步降低。整个编、译码器模块的FPGA设计采用VHDL语言描述，使用ModelSim、Quartus II等开发工具对其进行了功能仿真和分析综合，并在CycloneII系列FPGA芯片上实现。