LDPC码率兼容打孔算法

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在时变衰落信道中,经常使用多组不同码率的编译码器以适应信道的不同状态,率兼容编码是一种有效的实现方式。自从Li和Narayanan首次提出了打孔率兼容LDPC码,其打孔算法成为研究的热点。本文根据不同的打孔测度,提出了三种新的率兼容打孔算法。首先,论文中证明了在迭代译码过程中先恢复的打孔节点的可靠度要比后恢复的打孔节点的可靠度高,因此集中打孔算法尽可能的让更多的打孔节点在第一次迭代过程中得到恢复。首先选择一个打孔节点,然后将与该打孔节点关联相同校验节点的变量节点作为非打孔节点,这样就能够保证每个校验节点只关联一个打孔节点,即选择的打孔节点可在第一次迭代中恢复过来。同时为了让打孔节点尽可能的集中在某些校验方程上,新的打孔节点只能从关联打孔节点最多的校验节点所关联的变量节点中选择。仿真结果表明,该算法构造的率兼容LDPC码有很好误码性能,在高码率的时候尤为明显。其次,幸存校验节点能够直接帮助打孔节点恢复,论文中证明了一个打孔节点关联的幸存校验节点的数目越多,其恢复信息的可靠度越高。结合1-SR节点和幸存校验节点的重要性,提出了1-SR节点和幸存校验节点数目最大化算法,在保证每个打孔节点都尽可能在第一次迭代译码中恢复过来的前提下,计算候选打孔节点关联幸存校验节点的数目,选择其中关联次数最少的一个作为新的打孔节点。仿真表明该算法在很大码率范围内都有较好的误码性能。最后,在分析了迭代译码过程的基础上,提出了译码贡献值打孔算法。根据每个校验节点和变量节点在迭代译码过程中的不同作用及贡献,对其进行了分类。首先,按照校验点关联的打孔节点的数目,对其进行了优先级的排序,由于只关联一个打孔节点的校验节点在译码的第一次迭代过程就能够帮助打孔节点恢复,因此这样的校验节点具有最高的优先级,然后由于不关联打孔节点的校验节点在迭代过程中,没有直接的帮助打孔节点,因此这样的校验节点具有最低的优先级。其次,会根据候选打孔节点关联的幸存校验节点的数目对其分类。仿真结果表明译码贡献值打孔算法具有很好的收敛性和误码性能。
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