固定码长多码率QC-LDPC码设计与优化

"该文提出了一种码长固定、兼容多码率的准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码的构造方法，适用于通信系统适应不同信道条件的需求。通过修正的渐进边增长（PEG）Reed-Solomon（RS）码算法生成母码的校验矩阵，并结合校验矩阵的行合并，得到结构相同的多码率QC-LDPC码的校验矩阵。这种方法允许多码率LDPC码共享同一个译码器，减少硬件资源。实验表明，所提出的多码率LDPC码性能优于DVBT2标准中的对应码率，且译码器硬件需求与单码率LDPC译码器相当。" 本文重点探讨了通信系统中如何设计和实现一种高效、灵活的编码方案。作者提出了一种创新的编码构造方法，旨在解决通信系统中需要支持不同码率的信道编码的问题，以适应各种信道环境的变化。他们采用了准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码，这种码型具有良好的错误校正能力和较低的复杂度。 具体来说，该方法首先利用修正的渐进边增长（PEG）算法来构建Reed-Solomon（RS）码的校验矩阵。PEG算法是一种优化LDPC码构造的方法，它能够改善码字的最小汉明距离，从而提高编码性能。然后，通过合并校验矩阵的行，研究人员能够生成一系列具有相同结构的多码率QC-LDPC码的校验矩阵。这一过程的关键在于，尽管码率不同，但编码结构保持一致，这为共用一个译码器提供了可能。 在译码阶段，由于所有多码率的LDPC码都可以使用同一个译码器，这极大地降低了硬件实现的复杂性和资源需求。实验结果显示，采用该方法构造的多码率LDPC码在性能上优于第二代欧洲数字地面电视广播传输标准（DVBT2）中的相应码率编码，同时，其译码器的硬件资源需求与传统的单码率LDPC译码器相当，这意味着在不牺牲性能的前提下，实现了资源的优化利用。 这项工作为通信系统提供了一种新的编码策略，能够在保证编码效率的同时，简化系统设计，节省硬件资源，且具有优于现有标准的性能表现。这一成果对于未来无线通信和数据传输系统的编码设计具有重要的参考价值。