译码迭代次数约束下累积无率码的优化设计

雷维嘉, 陈胜男

(重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室, 重庆 400065)



译码迭代次数约束下累积无率码的优化设计

雷维嘉, 陈胜男

(重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室, 重庆 400065)

以最大化码率为目标设计的无率编码通常能够实现逼近容量的性能,但是这种编码在译码时需要进行非常多次(理论上是无穷多次)的迭代才能达到预期的误比特率性能。基于外部信息转移图的渐近收敛分析,提出一种在有限译码迭代次数约束下的非系统累积无率码编码度分布的优化设计方法,给出此优化问题的数学模型。通过求解该优化问题可得到满足要求的编码度分布函数。仿真结果表明,与以最大化码率为目标设计的编码相比,在有限的译码迭代次数下,所提出的方法设计的编码能获得更好的纠错性能,且译码迭代次数越小,性能优势越明显。

累积无率码; 迭代译码; 外部信息转移图; 迭代次数约束

0　引　言

数字喷泉码[1]最初是为了实现删除信道中高效可靠的传输而提出的。与传统的固定码率的编码不同,它在发送端编码时不需要事先固定码率,而是可以不断产生编码符号,直到接收端译码成功并反馈确认(acknowledge, ACK)信息给发送端后停止编码和发送。由于码率并不固定,因此是一种无率编码(rateless codes,RC)。无率码非常适合用于时变信道中信息的传输。

Luby传输(Luby transform, LT)码[2]是Luby在2002年提出的第一种实用的喷泉码,其在删除信道下有很好的性能。LT码的基本结构和非规则非系统的低密度生成矩阵(low density generator matrix, LDGM)码[3]类似,也可以用于噪声信道。……