结构化IRA-LDPC码的围线分析

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Turbo码和低密度奇偶校验码(LDPC码)都是性能逼近香农限的实用好码。而作为Turbo码和LDPC码共同的子集,不规则重复累积码(IRA码)码既具有Turbo码的低编码复杂度特性,又具有LDPC码的低译码复杂度特性。而且经研究人员的研究得知,在二进制删余信道上,IRA码的性能能够达到香农限;在加性高斯白噪声(AWGN)信道上,IRA码也具有渐进逼近香农限的良好纠错性能。IRA码因其具有的多个优势而受到了研究界的广泛关注。本文从构造奇偶校验矩阵的角度入手对IRA码进行设计,并将通过这种方式构造的IRA码简称为IRA-LDPC码。本文通过对校验矩阵H进行列向量划分,引出了基抽取矩阵和位置值矩阵的概念,提出了一种结构化IRA-LDPC码的构造方法。在该结构框架及位置值矩阵的基础上,提出了对应校验矩阵的围线分析模型,以及位置值的平衡不完全分组设计(BIBD),并给出了矩阵H中存在四环、六环以及八环的所有情况分析。根据对校验矩阵的围线分析,给出了一种girth为10的结构化IRA-LDPC码的搜索算法,并提出了行距离矩阵的概念对搜索算法中的围线验证进行简化。对所构造的结构化IRA-LDPC码进行仿真,分析girth大小以及列重的不同对误码性能的影响。最后为了验证上述搜索算法的正确性,即验证所构造的IRA-LDPC码的girth是否为10,提出了一种改进后的结构化IRA-LDPC码的girth验证算法。
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