突發(fā)刪除信道下空間耦合LDPC碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、Gallager提出的低密度奇偶校驗(yàn)（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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　眾所周知，長(zhǎng)的偽隨機(jī)LDPC碼在無(wú)記憶信道下傳輸時(shí)具有很好的性能，然而，近年來(lái)學(xué)術(shù)界的研究焦點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向了LDPC碼在有記憶信道下的傳輸。研究表明，對(duì)于有記憶信道而言，結(jié)構(gòu)化的LDPC碼是一種不錯(cuò)的選擇。由于二元突發(fā)刪除信道（Binary burst Erasure C

2、hannel, BuEC）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、與很多實(shí)際通信系統(tǒng)相似，故將其作為L(zhǎng)DPC碼在有記憶信道下應(yīng)用的起點(diǎn)。
　　在非耦合 LDPC碼的基礎(chǔ)上采用“edge-spreading”方法構(gòu)造的空間耦合 LDPC（Spatially-Coupled LDPC, SC-LDPC）碼在所有二元無(wú)記憶對(duì)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(yīng)對(duì)突發(fā)刪除的免疫力較差。
　　一個(gè)好的刪除糾錯(cuò)碼應(yīng)該不僅能有效應(yīng)對(duì)無(wú)記憶隨機(jī)刪除，對(duì)有記憶突發(fā)刪除也應(yīng)具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力。因此，基于SC-LDPC碼本身的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)以及突發(fā)刪除信道良好的應(yīng)用前景，設(shè)計(jì)出在突發(fā)刪除信道下能帶來(lái)極大性能改善的新的空間耦合結(jié)構(gòu)很有意義，故本文主要進(jìn)行突發(fā)刪除信道下SC-LDPC碼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。
　　首先，針對(duì)(k',2k') SC-LDPC碼的原模圖，在保持空間耦合鏈下層結(jié)構(gòu)不

4、變的條件下不斷增大上層耦合寬度，設(shè)計(jì)出了一類上下層耦合寬度不同的非對(duì)稱 SC-LDPC碼。這類結(jié)構(gòu)不僅解決了“SC-LDPC碼在突發(fā)刪除信道下性能嚴(yán)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(cuò)性能不斷提高的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際仿真、密度進(jìn)化（Density Evolution, DE）以及通式之間的一致性有力地證明了我們構(gòu)造的非對(duì)稱SC-LDPC