高效QC-LDPC预编码Raptor编码协作提升通信性能

本文主要探讨了"高效QC-LDPC预编码Raptor编码协作方案"，针对传统协作通信中译码转发(DF)协议在源-中继节点链路通信质量较差时可能出现的误码传播问题，提出了一种创新的解决方案。Raptor编码协作方案被设计用于编码协作(CC)机制，旨在提高通信系统的性能，特别是在高信噪比条件下，通过利用不同的Raptor编码策略，源节点和中继节点之间的信息交换使得中继节点的新编码成为源节点部分校验信息，这样接收端接收到的码字就具有独立且不等特性。 这种设计的优势在于，当目的节点从多个独立链路接收到消息后，可以根据码字间的固有关系进行联合译码，从而实现额外的空间分集增益，进一步提升了抗干扰能力和可靠性。为了降低系统的复杂度，作者提出了采用整数序列构造的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码作为Raptor码的预编码，这种方法可以有效减少线性预编码的计算负担。 通过仿真结果，当误比特率(BER)达到10^-4时，提出的Raptor编码协作方案相较于传统的DF协议的Raptor方案以及Raptor与分布式空时分组码(DSTBC)的结合方案，分别取得了2dB和1dB的性能提升。此外，当中断概率为10^-2时，相比于CC和DF协作方案，该方案表现出约2dB和7dB的性能优势。 本文的关键技术点包括Raptor编码协作、误比特率分析、中断概率控制、准循环低密度奇偶校验码的应用以及整数序列预编码设计。这些技术革新不仅优化了通信系统的性能，还降低了系统复杂度，对于提高无线通信网络的效率和稳定性具有重要意义。该研究成果对于设计更高效、更可靠的协作通信系统有着重要的理论指导价值。