突發(fā)刪除信道下空間耦合LDPC碼結構設計.pdf

1、Gallager提出的低密度奇偶校驗（Low-Density Parity-Check, LDPC）碼作為一種性能逼近香農(nóng)限的好碼，在通信領域得到了廣泛的應用。
　　眾所周知，長的偽隨機LDPC碼在無記憶信道下傳輸時具有很好的性能，然而，近年來學術界的研究焦點逐漸轉向了LDPC碼在有記憶信道下的傳輸。研究表明，對于有記憶信道而言，結構化的LDPC碼是一種不錯的選擇。由于二元突發(fā)刪除信道（Binary burst Erasure C

2、hannel, BuEC）結構簡單、與很多實際通信系統(tǒng)相似，故將其作為LDPC碼在有記憶信道下應用的起點。
　　在非耦合 LDPC碼的基礎上采用“edge-spreading”方法構造的空間耦合 LDPC（Spatially-Coupled LDPC, SC-LDPC）碼在所有二元無記憶對稱（Binary Memoryless Symmetric, BMS）信道下均具有逼近容量限的性能。然而，Ohashi指出，SC-LDPC碼與非

3、耦合LDPC碼相比應對突發(fā)刪除的免疫力較差。
　　一個好的刪除糾錯碼應該不僅能有效應對無記憶隨機刪除，對有記憶突發(fā)刪除也應具有較強的糾錯能力。因此，基于SC-LDPC碼本身的優(yōu)秀結構以及突發(fā)刪除信道良好的應用前景，設計出在突發(fā)刪除信道下能帶來極大性能改善的新的空間耦合結構很有意義，故本文主要進行突發(fā)刪除信道下SC-LDPC碼結構的設計工作。
　　首先，針對(k',2k') SC-LDPC碼的原模圖，在保持空間耦合鏈下層結構不

4、變的條件下不斷增大上層耦合寬度，設計出了一類上下層耦合寬度不同的非對稱 SC-LDPC碼。這類結構不僅解決了“SC-LDPC碼在突發(fā)刪除信道下性能嚴重退化”的問題，改善了碼在突發(fā)刪除信道下的置信傳播（Belief Propagation, BP）譯碼性能，還具有隨上層耦合寬度的增大突發(fā)刪除糾錯性能不斷提高的優(yōu)點。實際仿真、密度進化（Density Evolution, DE）以及通式之間的一致性有力地證明了我們構造的非對稱SC-LDPC