Modified overlapped partly parallel decode for AR4JA codes in deep space communication

In this paper, according to the AR4JA codes in deep space communication, two kinds of iterative decoding including partly parallel decoding and overlapped partly parallel decoding are analyzed, and the advantages and disadvantages of them are listed. A modified overlapped partly parallel decoding that not only inherits the advantages of the two algorithms, but also overcomes the shortcomings of the two algorithms is proposed. The simulation results show that the three kinds of decoding have the same decoding performance; modified overlapped partly parallel decoding improves the iterative convergence rate and the throughput of system.

扩展原模图AR4JA编码的优化构造

为满足卫星通信系统对于信道纠错编码高可靠性的要求,提出了一种基于原模图扩展的AR4JA码优化构造方法。在原模图构建模板的基础上,通过扩展校验节点关联的复合节点,建立了AR4JA编码立体Tanner图模型。针对原模图基矩阵结构的扩展分裂,为改善码字的误码率性能,提出了PEG-ACE两步扩展优化算法,兼顾编码码字的环长特性与度分布,使其更适用于AR4JA编码原模图的扩展。仿真结果表明,相比于经典随机构造算法,两步扩展优化算法构造后得到的编码复杂性低、结构性好,具有较好的误比特率性能,并且采用的准循环结构易于实际实现,适用于空间信息传输所需的高效编码。

行星际网络中AR4JA码性能分析

为了深入研究AR4JA码在行星际网络中的性能,对AR4JA码的构造特点及性能进行系统的理论分析,并使用BP译码算法和最小和译码算法对AR4JA码进行译码。分析发现,AR4JA码具有编码简单并呈现系统性,通过打孔提高码率,码间最小距离的增加与码长成线性关系等优势,非常适合在行星际网络中应用。同时实验结果表明,两种译码算法均适用于在行星际网络中使用的AR4JA码。在此情况下,相对BP译码算法,最小和译码算法在损失较小增益的同时减少译码复杂度,更便于行星际网络探测器小型化需求。

码率自适应原模图LDPC码的设计

无线通信信道的时变性,使得纠错编码必须具备码率自适应的功能。原模图低密度奇偶校验码(low density parity check code,LDPC)可通过删余和扩展实现码率自适应,并能解决传统LDPC码编码复杂度高的难题。将具有原模图结构的AR4JA码(accumulate repeat-4 jagged-accumulate code)作为母码,提出"逐节点删余"算法,实现AR4JA码率从0.5～0.8的变化,利用矩阵扩展实现码率从0.5～0.25的降低。在加性高斯白噪声信道(additive white Gaussian noise,AWGN)下的仿真结果表明,在BER为10-6数量级处,结合删余和扩展方法构造的码率自适应AR4JA码并未出现错误地板。