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纠错码(也称信道编码)作为数字通信系统中关键环节,其目的是通过一定的编码规则,在信息序列中加入校验信息,使得接收端在接收到的信息出错的情况下仍能正确译出相应的码字,纠错码是提高通信系统可靠性的有力手段。
论文中研究了一种新型的纠错码-MET-LDPC码(Multi-Edge Type Low DensityParity Check codes,多边类型LDPC码)中交织器的设计问题。MET-LDPC码由TomRichardson和R.Urbanke等人在2004年提出,相对于传统LDPC码,MET-LDPC码具有更加灵活的编码方式,更低的错误地板和更好的纠错性能,考虑到未来数字通信系统对高信噪比下极低误码率的要求,MET-LDPC码在众多纠错码中具有极强的竞争力和研究价值。
交织的思想是最大程度的乱置原有的信息序列,降低序列的相关性。交织后的序列,只是信息位置发生了改变,内容不变。将交织的思想引入到编码中,使得构造好的长码成为可能,且交织器的引入,只稍微增加编码的复杂度,却能在很大程度上提高码型的性能。
论文通过大量调研,将现有交织器分为具有随机结构的交织器和确定结构交织器。论文分析了几种代表性交织器的规则、性能和优缺点,讨论了参数设定对每种交织器性能的影响。通过调研发现,具有随机结构的交织器性能优越,但实用性差。确定结构交织器具有性能优越,易于实现和实用性强等优点。在此情况下,论文给出了一种适用于MET-LDPC码型的确定结构交织器设计思想-段落交织准则,采用该准则对螺旋交织器进行优化,得到S-type交织器。论文也设计了一种新的交织器-LS交织器,该交织器具有很好的距离特性,同样采用段落交织准则对其优化,得到LSⅠ、LSⅡ交织器。将S-type和LSⅡ交织器应用到MET-LDPC码型中,与随机交织器、分组交织器、L-typeⅡ交织器、QC交织器的性能相对比,仿真发现,短码和中长码的情况下,这两种交织器性能均优于随机交织器,当信息序列长为640,误比特率为7×10-6时,LSⅡ交织器相对与随机交织器获得0.22dB的编码增益。长码时,需要对这两种交织器继续采用段落交织准则进行优化,优化后得到的交织器性能均优于随机交织器。对每一种交织器,论文分析了其在MET-LDPC码型下,上支路spc编码中环的情况,发现性能差的交织器,短环(4环、6环)数目最多,性能最好的交织,短环数目相对较少或不存在短环。