多层叠加ldpc码编码调制技术

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1、第7期电子学报Vlo1．37No．720O9年7月ACrA鄹CⅡ【00SfICAJuly2O09多层叠加LDPC码编码调制技术王秀妮，马啸，白宝明(1．中山大学信息科学与技术学院，广东广州510275；2．西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室，陕西西安710071)摘要：本文提出了一种多层叠加LDPC码编码调制系统．与传统的基于速率分配的多层编码调制技术相比，多层叠加编码调制系统具有很好的对称性和可扩展性．通过分析比较Turbo码译码算法与LDPC码的译码算法的复杂度，本文指出了多层叠加LDPC码编码调制系统具有译码简单，

2、易于实现的优点．实验结果表明，多层叠由口LDPC码编码调制系统可以在不牺牲带宽的同时获得较好的性能．关键词：LDPC码；多层叠加编码调制；Turbo码中图分类号：TN911．22文献标识码：A文章编号：0372．2112(20o9)07．1536-06MultilevelCodedModulationBasedonSuperimposedLDPCCodesWANG$Ju．ni，MAXiao，B．MBao-~(1．钿删Science∞dTechnology，SwtY~-senUniversity，咖‘，∞510275，Ch／na

3、；2．State研lab．ofISN，Xidian，X／’∞，Shaaax／710071，Odna)Abstract：Inthispaper，WeproposeamultilevelcodedmodulationsystembasedOnsupedmpos~LDPCcodes．Comparedwithtraditionalmultilevelcodingtechniques，supedmpos~codedHlodulationsystemisSyml／ielDcamongdiferentlayersandhencecanbee

4、xpandedeasily．Byc0衄面唱thedecodingcomplexityofLDPCcodeswiththatoftudx~codes，Wepointoutthatthepro-posedsump0sedLDPCcodedmodo!afionsystemCallbeeasilydesignedandimpleax~nted．Simu

5、ationresultsshowthatsupcrim-posedLDPCcodedmodulatiOllsystelnhasgoodr~ommeewithoutsac~eingban

6、dwidth．Keywords：LDPCcodes；superimposedmultilevelcodedmodulation；Turbocodes对多层叠加编码调制方案做了很多改进，当编码速率为1引言2比特／维时，该系统的仿真性能已经超过了均匀QAM在信息理论发展的初期，人们就已经意识到只有将的理论极限．编码与调制两者结合到一起，才能提高功率受限系统的1962年Callager[”J提出了一种低密度校验(LDPC．带宽利用率．直到上个世纪70年代末80年代初，编码1ow-densityparity-check)码．然而在当时

7、，IJ)PC码并没有与调制的结合才有了实质性的突破，标志性的成果有I．受到人们的重视．1996年MacKay和Neal，对IJ)PC码mai和Hirakawa提出的多层编码(MIE．MultiLevelCoding)重新进行了研究，发现LDPC码与Turbo码一样具有逼技术-lJ和Ungextmeek提出的网格编码调制(TCM-li8近Shannon限的性能，从此LDPC码得到了迅速发展．CodedModulation)技术_2J．两种编码调制方案分别从不2003年JileiHou等【15J将LDPC码应用到多层编码调制同的角

8、度出发，将编码与调制结合到一起．它们的共同系统中，通过合理分配各层LDPC码的编码速率，并利之处是，在码的设计和优化过程中，考虑码字序列间的用密度进化算法优化各层LDPC码，使系统在频谱资源欧氏距离而并非汉明距离．1993年Turbo码l3问世之有限的情况下获得了较高的编码增益．后，编码调制技术又有了新的发展，主要包括基于“．多层编码调制技术发展至今，根据各层分量码的设b0原理”设计的TIV,M，BICM，加_410]等．1997年Duan计准则，大致可划分为两类：一类是采用速率分配方式；等L1提出了一种新的编码调制方案，我们

9、称之为多层另一类是采用功率分配方式．本文研究基于功率分配的叠加编码调制．多层叠加编码调制方案可以同时获得编多层叠加LDPC码编码调制方案．与速率分配方式的多码增益和星座成形增益．2．OO4年ⅪaoMa和uPing[12J又层编码调制技术相比，本文提出的系统具有很好的对收稿日期