RS-QC-LDPC级联码提升浅海信道纠错性能

本文主要探讨了RS码与QC-LDPC码的级联码在浅海信道中的性能优化。RS码，作为多元BCH码的一种特殊情况，以其出色的突发错误处理能力而闻名，其编码和解码过程基于伽罗华域，硬件实现主要依赖于伽罗华域的除法电路。RS码的编码结构由伽罗华域的乘法器、加法器和寄存器组成，可以通过缩短码长（即将码字前部的位设置为零）来适应QC-LDPC码的码长。 QC-LDPC码，作为一种特殊的低密度校验码（LDPC），以其接近香农极限的优良纠错性能而受到关注。级联码设计的核心思想是结合RS码的突发错误纠正能力和QC-LDPC码的连续错误检测能力，以提高整体的信道纠错效能。 在浅海信道中，这种复杂环境的特点是窄带宽、高多普勒效应和大延迟，导致随机错误和突发错误并存。本文采用时域方法对RS码进行编码，并将级联后的码应用于水声信道通信。仿真结果显示，通过RS(240,232)和QC-LDPC(9216,7680)的级联，即使在多径衰落的影响下，误码率相比单纯使用QC-LDPC码有所降低，信号的纠错性能得以保持，满足了水声通信的基本需求。 具体到仿真中，假设浅海信道为5径模型，每径的信号都受到衰落影响。对比分析显示，级联码方案在受多径效应影响的条件下，仍能展现出优于未编码和单用QC-LDPC码的性能，证明了这种组合策略的有效性。 本文的研究结果表明，将RS码与QC-LDPC码级联用于浅海信道中，不仅有效提高了误码率的控制，还确保了良好的纠错性能，对于水声通信系统的可靠性提升具有重要意义。未来的研究可能进一步探索不同环境下级联码的优化策略，以适应更复杂的信息传输场景。