New results on serial concatenated and accumulated-convolutional turbo code performance

Abstract

Previous methods for analyzing serial concatenated turbo codes employing union error bounds are extended to determine the complete output weight enumeration function of the code; this provides the opportunity to employ a more refined bound due to Polytrev, with considerably improved results limited, however, to block lengths of about 256 bits by computational constraints. The method is then applied to a new class of “accumulated-convolutional” codes, which is a simple special subclass of serial concatenated codes inspired by the “repeat-accumulate” codes of Divsalar et al. Performance appears to be superior to that of conventional codes and results are obtained for much longer block lengths, with impressive results in regions approaching channel capacity.

Résumé

Des méthodes usuelles employant la borne de l’union pour analyser les turbo codes concaténés en série sont étendues pour déterminer la fonction compléte d’énumération de poids en sortie d’un code; on peut utiliser une borne plus fine proposée par Polytrev, borne qui amé-liore considérablement les résultats. Cette borne est cependant limitée, pour des raisons de complexité de calcul à des blocs de longueur de l’ordre de 256. La méthode est ici appliquée à une nouvelle classe de codes « convolutifs accumulés », qui est une simple classe particulière de codes concaténés en série, inspirés des codes à « répétition-accumulation » de Divsalar et al. Les performances obtenues sont supérieures à celles des codes classiques et les résultats, qui sont obtenus pour des blocs bien plus longs, sont impressionnants dans la région approchant la capacité du canal.