**** 中 的 **** 研究
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(山东大学信息科学与工程学院，山东济南 250100)
摘要：本文中，我们提出了一种对于并行符号间干扰信道的混和迭代方法。
在该自适应方法中，我们利用外部信息传递（EXIT ）图这个工具，从基于并行级联Turbo 思想的迭代联合（IC ）和基于串行级联Turbo 思想的Turbo 均衡（TE ）中选择合适的迭代方法。
通过理论分析和仿真结果表明：在没有任何复杂度增加的情况下，我们提出的这种混和迭代方法可以得到很好的误比特率性能。
关键词：迭代方法；Turbo 均衡；迭代联合；外部信息传递（EXIT ）图；符号间干扰（ISI ）。
1 引言
很多实际的通信系统在数据传输经过信道时，经常遇到符号间干扰（ISI ）的问题，这里的ISI 一般都是由于多径传播造成的。
在无线通信中，ISI 信道一般都是时变的，但在某些情况下，我们可以通过加入导频信号或合适的训练序列，假设ISI 信道在接收端是已知的。
在无线通信框架中，例如手机或其他一些个人通信设备在呼叫或接听时，会经常出现一种有趣的情况，即一个单独的用户有机会同时占有多个信道，在这里这些信道是相互独立、互不相关的。
此时如果用户的数据率保持恒定，在同时占有的额外信道的帮助下，相对于单信道的情况可以得到更可靠、准确的数据。
对于上述并行ISI 信道，我们在接收端一般采用一种基于并行级联Turbo 思想的方法[1][2]――迭代联合（IC ），该方法在计算复杂度和误比特率（BER ）性能上有很好的折中，但当迭代次数增加时，其BER 性能的改善几乎为零，也就是说该方法在收敛性上会过早的出现迭代平台。
本文中，我们引入基于串行级联Turbo 思想的Turbo 均衡[3]，联合利用这两种迭代方法提出了一种混和的迭代策略。
在该混和迭代方法中，我们利用外部信息传递（EXIT ）图在不同的迭代过程和信噪比（SNR ）下，合理的选择不同的迭代方法。
总的来说也就是在不同的迭代次数和SNR 下，通过相应的EXIT 图来合理的选择不同的迭代方法（IC 或TE ），可以在没有任何复杂度增加的情况下，得到更好的BER 性能。
2 信道模型
信道模型考虑的是在接收端已知的多个ISI 信道。
在发送端，相同的编码数据][n b 被发送经过每一个ISI 信道[1]。
为简单起见，在本文中我们假设信道个数。
在两个信道的情况下，编码序列被分割为同长的不同的帧，然后送入其中一个ISI 信道，同样的帧，在经过交织器后，同时被送入另一个ISI 信道（如图1）。
这里假设采用的是BPSK 调制，而且信道的作用我们可以将其等效成线性时不变离散时间模型，][1n h 和][2n h 。
在图1中，编码数据][n b 在经过信道][2n h 之前先被交织成][~
n b 。
另外我们还假设每个信道的加性高斯白噪声由][n w i
表示，且每个信道的噪声是互不相关的。
输入编码序列为][n b 时的两个信道的离散时间基本模型表达式为
∑+-==1
111][][][][M k n w k n b k h n y （1）
∑+-==20222][][~][][M k n w k n b k h n y （2）
图1 信道模型，这里π代表交织器 （图的标注，与正文对应）
这里),...,1(N i n ∏=是数据交织索引，][n b 是输入数据流，][][~
n i b n b =是交织后的数据流。
3 迭代方法
….
4 结论
本文中，我们提出了一种适合于并行ISI 信道的基于EXIT 图的混和迭代方法。
我们发现，IC 在迭代初期可以得到很好的BER 性能，但随着迭代次数的增加其性能改善却很小，几乎为零；TE 有着很好的收敛性，随着迭代次数的增加可以达到很接近系统性能下限的BER 性能，但在迭代初期时，其性能不是很理想。
因此，合理的联合这两种迭代方法，在任何迭代时，我们都可以得到很好的BER 性能。
总之，根据其相应的EXIT 图，对于并行ISI 信道在不同的SNR 和迭代次数时，合理的选择不同的迭代方法（IC 或TE ），我们可以在没有任何计算复杂度增加的情况下得到非常好的BER 性能。
参考文献：
[1] Nelson J, Singer A C, Koetter R. Linear Turbo Equalization for Parallel ISI Channels [J]. IEEE Trans. On
Comm., 2003, 51(6): 860-864.
[2] Dona D N, Narayanan K R. Iterative Packet Ccombining Schemes for Intersymbol Interference Channels [J].
IEEE Trans. On Comm., 2002, 50(4): 560-570.
[3] Douillard C, Je’ze’quel M , Berrou C. Iterative correction of intersymbol interference: Turbo-Equalization [J].
European Trans, Telecommun, 1995, 6: 507-511.
2
[4]Koetter R, Singer A C, Tuchler M. Turbo Equalization [J]. IEEE Signal Processing Magazine,2004,
67-80.
[5]Tuchler M, Singer A C, Koetter R. Turbo equalization: principles and new results [J]. IEEE Trans. On
Comm., 2002, 50: 754-767.
[6]Brink ten S. Convergence Behavior of Iteratively Decoded Parallel Concatenated Codes [J]. IEEE Trans. On
Comm., 2001, 49(10): 1727-1737.
附
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