基于剩余类的IRA-LDPC码

论文摘要

IRA-LDPC码是Hui Jin在其博士论文中提出来的,它由低密度生成矩阵（LDGM）和重复累积器级联构成,具有线性的编码复杂度。而且当码长N→∞时,IRA-LDPC码能在二进制删除信道上够到达信道容量。本文在国家自然科学基金项目“非相干MIMO通信系统编码调制关键技术研究”的资助下,对DVB-S2标准中使用的IRA-LDPC码进行了研究,推导出其Hd矩阵的结构。DVB-S2标准没有给出Hd矩阵的构造原理,且给出的Hd矩阵格式不利于性能分析,但仿真结果显示这些IRA-LDPC码的性能非常好,64800码长1/2码率的IRA-LDPC码可以在0.9dB处无误码工作。因此本文在DVB-S2标准中使用的IRA-LDPC码基础上,提出利用剩余类数对构造Hd矩阵。对新构造的IRA-LDPC码进行围线分析后发现,剩余类数对的值可以控制围线大小。为了使构造出来的IRA-LDPC码围线大于4,且有一个结构简单的编码器,本文提出利用有限循环乘群的生成元构造剩余类数对的第一个元素,用Hd矩阵中围线大于4的原则构造第二个元素。这样只要几个构造参数就能表示一个H矩阵,远少于现有标准中表示一个LDPC码H矩阵需要的构造参数数量。仿真结果显示用新方法构造的IRA-LDPC码性能接近甚至优于IEEE802.16e标准和DVB-S2标准中使用的LDPC码。最后,本文分析了这种IRA-LDPC码的编码算法,提出了一种适应的编码器结构。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 IRA-LDPC 码
• 1.3 QC-LDPC 码
• 1.4 本文研究内容及安排
• 2 DVB-S2 标准中的IRA-LDPC 码
• 2.1 DVB-S2 标准中IRA-LDPC 码的结构
• 2.2 DVB-S2 标准中IRA-LDPC 码性能仿真
• 2.3 本章小结
• 3 基于剩余类的IRA-LDPC 码
• 3.1 同余、剩余类、剩余类数对
• 3.2 基于剩余类的IRA-LPDC 码
• 3.3 基于剩余类的IRA-LDPC 码围线分析
• 3.4 本章小结
• 4 用代数方法构造基于剩余类的IRA-LDPC 码
• 4.1 构造基于剩余类的IRA-LDPC 码的方法
• 4.2 基于剩余类的IRA-LDPC 码性能仿真
• 4.3 本章小结
• 5 基于剩余类的IRA-LDPC 码编码器结构
• 5.1 IRA-LDPC 码的线性编码算法
• 5.2 基于剩余类的IRA-LDPC 码编码器
• 5.3 构造举例
• 5.4 本章小结
• 6 全文总结与展望
• 6.1 本文的主要研究成果
• 6.2 今后工作的建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 DVB-S2 标准中的IRA-LDPC 码Hd 矩阵度数分布
• 附录2 本文使用的搜索算法
• 附录3 本文中涉及到的基于剩余类IRA-LDPC 码构造参数