Abstract
It is well known the fact that turbo lodes has better performance as the number of iteration and the interleaver size increases in the AWGN channel environment. However, as the number of iteration and the interleaver size are increased, it is required much delay and computation for iterative decoding, and caused the flattening effect phenomenon which is very litter BER performance improvement at the arbitrary SNR. In this paper, We proposed the new asymmetric turbo codes, which consist of parallel concatenated turbo codes that use mixed types of component codes with different not only constraint length but also generate polynomial and analyzed its BER performance for log-MAP decoding algorithm with frame size of 128, 256, 512 and 1024 bits, and coding rate of 1/3. As a results of simulation, proposed asymmetric turbo codes verify that its BER performance is superior to conventional symmetric turbo codes. It can be also observed that the flattening effect phenomenon is very reduced by applying the proposed asymmetric turbo codes. It gains respectively 1.7dB ~2.5dB and 2.0dB~2.5dB SNR improvements in the case of short frame(128, 256) and large frame(512, 1024) size for the BER $10_{-4}$>/TEX> region.
터보부호는 반복복호 수와 인터리버 크기가 증가할수록 AWGN 채널환경에서 BER 성능이 향상된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 그러나 반복복호 수와 인터리버 크기가 증가하면 상대적으로 복호 과정에서 복호지연과 계산량이 증가하게 된다. 또한 임의의 SM에서는 더 이상 BER 성능의 향상이 없는 flattening effect 현상이 발생하기 때문에 오류정정 능력의 한계에 도달하는 큰 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 터보부호의 flattening effect 현상을 개선시키기 위해서 두 구성부호기의 구속장 뿐만아니라 생성다항식 자체도 서로 다르게 구성한 새로운 비대칭 구조를 갖는 터보부호를 제안한다. 제안된 비대칭 터보부호는 각각의 구성부호기의 생성다항식을 원시다항식과 소수다항식을 혼합한 형태로 구성하였고 구속장도 서로 다르게 구성하여 다양한 구조와 다양한 유효자유거리(effective free distance)를 갖도록 구성하였다. 제안된 비대칭 터보부호는 부호율이 1/3일 때 log-MAP 복호방법을 이용하여 상대적으로 작은 프레임(128. 256)과 큰 프레임(512, 1024)으로 인터리버 크기를 조절하면서 그 성능을 분석하였다. 모의실험 결과, 기존의 터보부호에 비해서 $10^{-4}$의 BER 영역에서 작은 프레임의 경우에 1.7dB~2.5dB이상의 우수한 성능을 나타냈으며 큰 프레임의 경우에 2.0dB~2.5dB 이상의 우수한 성능을 나타냄을 확인할 수 있었고 flattening effect 현상의 개선효과가 있음을 확인할 수 있었다.
