空间耦合RA码有限长性能分析

发布时间：2017-04-30 10:09

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【摘要】：空间耦合RA码,是基于规则RA码提出的一类新的空间耦合码。相比具有相同阈值和译码复杂度的空间耦合LDPC码,空间耦合RA码的编码器更简单、码率更高。此外,空间耦合RA码依然存在阈值饱和现象,使得其BP译码阈值值接近单个基础码的MAP译码阈值值。本文首先,分析了空间耦合RA码集合的译码迭代次数。仿真图显示随着耦合长度L的增大,需要相应增加迭代的次数才能达到相同的译码正确概率。且对于较大的码字参数M,当耦合长度L值一定时,空间耦合RA码为实现相同的译码正确概率,所需的迭代译码次数趋近于一个平均值。其后,基于缩放函数L=f(M),我们对有限长空间耦合RA码集合的性能进行分析。当耦合长度L固定时,随着M的增长,仿真图中的空间耦合RA码比特错误概率曲线更加陡峭,即错误平层更低,性能更佳；当M值固定时,随着L的增长,空间耦合RA码译码比特错误概率单调递减。这是由于随着L的增大,“译码波浪”被阻塞的概率增加。即随着L的增大,空间耦合RA码集合错误比特概率将收敛到一根曲线；当L是关于M的函数时,我们对于缩放函数L=M和L=(M/2)2的性能加以考察。仿真结果表明,随着M的增大,其所对应的空间耦合码的比特错误概率降低,性能提升。其中,对应于缩放函数L=M的空间耦合RA码,性能提升的速度更快。由此可知,对于大部分的缩放函数L=f(M),空间耦合RA码均存在阈值饱和现象。换言之,空间耦合RA码阈值饱和现象,具有鲁棒性和一般性。接着,我们分析了空间耦合RA码错误平层的成因,并给出了空间耦合RA码错误平层预测公式。仿真结果显示,由所提算法计算得到的预测曲线与真实值相近,精确度较高。最后,我们介绍了PD译码算法,并据此推导了空间耦合RA码的期望图进化与协方差进化。这一工作,为此后预测有限长空间耦合码在瀑布区的性能做了准备。
【关键词】：空间耦合RA码 有限长 错误平层 PD算法
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-28
• 1.1 空间耦合码14-25
• 1.1.1 空间耦合LDPC码14-20
• 1.1.2 空间耦合MN码20-23
• 1.1.3 空间耦合HA码23-25
• 1.2 有限长空间耦合LDPC码研究现状25-26
• 1.3 RA码以及空间耦合RA码研究现状26-27
• 1.4 本文主要工作以及内容安排27-28
• 第二章 空间耦合RA码的基本原理28-40
• 2.1 RA码概述28-32
• 2.1.1 RA码的编码29-30
• 2.1.2 RA码的Tanner图表示30-32
• 2.2 空间耦合RA码32-37
• 2.2.1 (q,a,L)空间耦合RA码集合32-35
• 2.2.2 (g,a,L,w)空间耦合RA码集合35-37
• 2.2.3 空间耦合RA码的编码37
• 2.3 空间耦合RA码的密度进化分析37-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 有限长空间耦合RA码的仿真分析40-52
• 3.1 空间耦合RA码译码迭代次数40-43
• 3.2 空间耦合RA码有限长缩放性能43-48
• 3.3 空间耦合RA码错误平层预测48-51
• 3.3.1 停止集合48-49
• 3.3.2 错误平层预测49-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 空间耦合RA码的PD算法分析52-68
• 4.1 PD译码算法介绍52-54
• 4.2 空间耦合RA码期望图进化54-61
• 4.2.1 采用度分布来描述一个集合54-55
• 4.2.2 空间耦合RA码集合的期望图进化55-58
• 4.2.3 空间耦合RA码期望图进化的具体算法58-61
• 4.3 空间耦合RA码协方差进化61-66
• 4.4 本章小结66-68
• 第五章 总结与展望68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 作者简介76

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2 李宗徽;空间耦合RA码有限长性能分析[D];西安电子科技大学;2015年

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本文编号：336652