1993 年兩位法國教授Berrou、Glavieux 和他們的緬甸籍博士生Thitimajshima 在ICC 會議上發(fā)表的Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo codes”，提出了一種全新的編碼方式——Turbo 碼。它巧妙地將兩個簡單分量碼通過偽隨機交織器并行級聯(lián)來構造具有偽隨機特性的長碼，并通過在兩個軟入/軟出(SISO)譯碼器之間進行多次迭代實現(xiàn)了偽隨機譯碼。仿真結果表明，在AWGN 信道下，碼率為1/2 的Turbo 碼在達到誤比特率(BER) ≤ 10?5時，Eb/N0僅為約0.7dB (這種情況下達到信道容量的理想Eb/N0值為0db)，遠遠超過了其他的編碼方式，一時在信息和編碼理論界引起了轟動。從此以后，Turbo 碼得到了廣泛的關注和發(fā)展，并對當今的編碼理論和研究方法產生了深遠的影響，信道編碼學也隨之進入了一個新的階段。Turbo碼由于其近Shannon界的突出糾錯能力，成為近年信道編碼理論研究的熱點問題。其編碼器由兩個(或多個)帶反饋的系統(tǒng)卷積碼器經一交織器并行級聯(lián)而成，接收端一般采用逐位最大后驗概率譯碼器通過反復迭代循環(huán)來譯碼。本文首先對Turbo碼的編碼原理進行了闡述和舉例，進而重點講解了Turbo碼譯碼的原理，對比了MAP譯碼算法和SOVA譯碼算法。由以上的分析得出了很多重要的結論：如Turbo碼采用反饋卷積碼是為了獲得更大的交織增益;Turbo碼的性能主要取決于它的有效自由距離;Turbo碼在低信噪比下具有近Shannon界糾錯能力的原因;自由距離較低引起Turbo碼在中信噪比下出現(xiàn)糾錯平臺現(xiàn)象等等。

對于Turbo碼的研究最初集中于對于其譯碼算法、性能界和獨特編碼結構的研究上，經過十多年來的發(fā)展歷程，已經取得了很大的成果，在各方面也都走向使用階段。Turbo碼由于很好地應用了香農信道編碼定理中的隨機性編譯碼條件而獲得了接近香農理論極限的譯碼性能。它不僅在信噪比較低的高噪聲環(huán)境下性能優(yōu)越，而且具有很強的抗衰落、抗干擾能力。目前，Turbo碼的研究主要集中在以下幾個方面：

編譯碼技術編碼方面主要包括對并行級聯(lián)編碼與串行級聯(lián)編碼的分析，以及對混合級聯(lián)方式的研究;譯碼方面主要包括迭代譯碼、譯碼算法(最大后驗概率算法MAP、修正的MAP算法Max-Log-MAP、軟輸出Viterbi算法SOVA等)的研究。

Turbo碼的設計和分析主要包括交織器的設計、碼的級聯(lián)方式、譯碼算法、Turbo碼的性能分析等。在性能分析中，主要對碼重分布及距離譜進行分析，但由于沒有相應的理論支持，這種分析只能是近似的，且僅局限于短碼長、小碼重的情況。Turbo 碼在直擴(CDMA) 系統(tǒng)中的研究及應用Turbo 碼不僅在信道信噪比很低的高噪聲環(huán)境下性能優(yōu)越，而且還具有很強的抗衰落、抗干擾能力，因此它在信道條件差的移動通信系統(tǒng)中有很大的應用潛力，在第三代移動通信系統(tǒng)(IMT-2000)中己經將Turbo碼作為其傳輸高速數(shù)據的信道編碼標準。第三代移動通信系統(tǒng)(IMT-2000)的特點是多媒體和智能化，要能提供多元傳輸速率、高性能、高質量的服務，為支持大數(shù)據量的多媒體業(yè)務，必須在布限帶寬信道上傳輸數(shù)據。由于無線信道傳輸媒質的不穩(wěn)定性及噪聲的不確定性，一般的糾錯碼很難達到較高要求的譯碼性能(一般要求比特誤碼率小于10-6e)，而Turbo碼引起超乎尋常的優(yōu)異譯碼性能，可以糾正高速率數(shù)據傳輸時發(fā)生的誤碼。另外，由于在直擴(CDMA) 系統(tǒng)中采用Turbo 碼技術可以進一步提高系統(tǒng)的容量，所以有關Turbo碼在直擴(CDMA) 系統(tǒng)中的應用，也就受到了各國學者的重視。

面向分組的Turbo 碼主要面向分組的Turbo 碼的構造、譯碼及譯碼器的分析。

Turbo 碼與其它通信技術的結合包括Turbo 碼與調制技術(如網格編碼調制TCM)的結合、Turbo碼與均衡技術的結合(Turbo碼均衡)、Turbo碼編碼與信源編碼的結合、Turbo碼譯碼與接收檢測的結合等等。Turbo碼與OFDM調制、差分檢測技術相結合，具有較高的頻率利用率，可有效地抑制短波信道中多徑時延、頻率選擇性衰落、人為干擾與噪聲帶來的不利影響。國內在Turbo碼的研究領域也取得了一定的成果和進展，西安電子科技大學綜合業(yè)務網國家重點試驗室在Turbo碼的理論和應用研究方面取得了很多研究成果。此外，清華大學、北京郵電大學和上海交通大學等高校都在進行Turbo碼相關的其它關鍵技術的研究方面取得一定的進展。深圳華為公司等在推動Turbo碼在移動通信系統(tǒng)中的應用方面起了積極的作用。