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重复累积码综合了Turbo码和LDPC码的优点,它的编码器简单,编码复杂度与码长呈线性关系;它的译码可以采用低复杂度的置信传播迭代译码算法;重复累积码在编码和译码方面都具有复杂度低的优点。
与非规则LDPC码相类似,非规则重复累积码的性能优于规则重复累积码。Michael Yang等人提出了扩展的非规则重复累积即eIRA码,是一种特殊的结构化的LDPC码,该类码字具有较低的编解码复杂度和较好的性能。DVB-S2标准中就采用了eIRA码,但是,DVB-S2标准仅给出了64800和16200两种长度的eIRA码的校验矩阵,同时,DVB-S2标准也没有给出校验矩阵的具体生成方法。
在目前的实际应用中,为了获得较好的误码性能和较低的误码平层,一般都要求有大于10,000比特的码长。但是,在某些实时通信应用中,比如在手机电视中,出于对手机电池电量有限和散热等方面因素的考虑,采用了时间分片技术来降低手机的功耗,接收机分成许多时间分片,以脉冲突发的方式工作,每个突发时间片占有极短的时间 。只有接收突发信息时,手持机才正常工作并占用时间片,其它时间分片处于待机模式以节省手持机的电能。时间分片策略决定了码字的帧结构和码长不能太长,一般以几千比特的短码为宜,这就对短码的应用提出了要求。此外,使用短码时,硬件设计具有编解码简单及硬件成本低廉等优势,易于为市场所接受。同时,由于LDPC码块状码的特点,短码长的LDPC码能为系统组帧等系统构架带来极大灵活性。因此,研究编码简单尤其是码长较短的LDPC码在无线宽带多媒体传输的研究中具有非常重要的意义。
本文在深入分析DVB-S2标准中eIRA码奇偶校验矩阵的结构的基础上,提出一种新的eIRA码的奇偶校验矩阵的构造方法,并给出了具体的步骤。
通过仿真,并与DVB-S2标准中码长16200的eIRA码进行对比,新算法的性能曲线与DVB-S2标准的性能曲线基本吻合。
同时,将新算法应用于码长为4050、2304的中长码和短码的构造,经过与采用类PEG的按列随机填充算法生成的同码长的码字进行对比,新算法生成的码字在误码纠错性能、平均迭代次数等方面均有不同程度的改进。
新算法具有编码相对简单、码长较短但性能较好的特点。这种新的eIRA码的构造方法在新型的广播通信系统中有着较好的应用前景。