多进制LDPC编码调制系统在衰落信道下的性能分析＊

吕 娟 陈少昌 陈希球 杨雪飞

（1.长江工程职业技术学院 武汉 430212）（2.海军工程大学 武汉 430033）（3.海军装备研究院 北京 100073）

1 引言

多进制低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check，LDPC）码及其迭代译码算法 QSPA（Q-ary Sum-Product Algorithm）由Davey和 Mackay于1998年首次提出［1］，相比于二进制LDPC码，其具有更好的差错性能优势［2］。现代通信系统越来越需要可靠且频谱有效的传输，多进制LDPC编译码技术可保证传输的可靠性，而频谱有效性可通过高阶调制来获取。研究多进制LDPC码的编码调制系统主要有两个方向：一个是多级编码调制（MultiLevel Coding，MLC）［3］；另 一 个 是 比 特 交 织 码 调 制 （Bit Interleaved Coded Modulation，BICM）［4～5］。这两种系统都是基于高阶调制的，两者的区别在于BICM只需要一个编译码器，而MLC需要采用多个编译码器。为了减少系统的复杂度，本文主要仅考虑多进制LDPC-BICM的编码调制系统。多进制LDPC-BICM系统可以获得更好的纠错性能，码字自身的内在交织性可完成各信息符号之间的交织，能达到更高的数据传输速率和频谱效率。

传输信道的特征在很大程度上决定了通信系统的性能，在数字通信理论中最经常使用的是加性高斯白噪声（Additive White Gaussion Noise，AWGN）信道，然而在实际应用的很多情况下AWGN信道不能满足描述信道特征的要求而必须采用非高斯信道模型，无线移动信道就是实际移动通信环境的一种，多径衰落是其主要的特点。目前对于多进制LDPC-BICM的研究大多集中在AWGN信道上［6～7］，对Rayleigh信道和 Rice信道研究的文章相对较少［8～10］。本文将首先介绍Rayleigh和Rice信道的仿真模型，在此基础上建立了多进制LDPC-BICM系统，分析了在衰落信道下迭代译码的初始化条件，最后给出了仿真结果和分析。……