引用本文:
李寅龙,毛忠阳,徐建武,等. 垂直链路下的空间脉冲位置调制系统信道编码研究[J]. 光通信技术,2021,45(4):16-21.
李寅龙,毛忠阳,徐建武,刘锡国
(海军航空大学,山东 烟台 264001)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:针对垂直链路下空间脉冲位置调制(SPPM)误码性能较差的问题,采用级联信道编码改善系统误码性能,对比分析了低密度奇偶校验(LDPC)码和极化(Polar)码在不同码长、不同码率下的误码性能。仿真结果表明:在码率为0.5、误比特率为10-4时,Polar码具有优于LDPC码2 dB左右的性能;在码率为0.8时,二者的误码性能几乎相同,且在码率增大时,性能差距逐渐缩小;在SPPM系统中级联信道编码能够有效改善系统误码性能。
关键词:无线光通信;光空间调制;空间脉冲位置调制;低密度奇偶校验码;极化码
中图分类号:TN256 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2021)04-0016-06
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.04.004
0 引言
信道编码作为改善系统误码性能的一种有效方式被逐渐应用于无线光通信中。随着5G标准的制定,极化(Polar)码成为低密度奇偶校验(LDPC)编码后的又一研究热点[3]。安琪等人[4]研究了无线光通信系统中Polar码编译码方法,指出采用循环冗余校验码辅助序列连续消除(CRC-SCL)译码算法与未编码的系统相比可获得6 dB左右的编码增益。柯熙政等人[5]提出一种适用于大气弱湍流信道中的Polar码编码调制方案,与递归构造方案相比具有1~1.4 dB的增益。方嘉飞等人[6]针对自由空间光(FSO)通信在湍流信道下对Polar码性能进行研究,验证了Polar码(相比LDPC码)具有更好的抗湍流衰落能力。
目前,在光空间调制中信道编码选择方面的研究还有所欠缺,且缺少对编码方式选择问题的研究。因此,本文以空间脉冲位置调制(SPPM)系统为基础,对比分析该系统不同码长、码率下LDPC码与Polar码的误码性能,并给出合理的编码选择方案。
4 结束语
本文阐述了LDPC码和Polar码的编译码原理,以SPPM系统为基础研究了以空中-水下通信为背景的大气垂直链路下LDPC码和Polar码的编码性能,并研究了不同迭代次数和列表长度对译码性能的影响,以及不同码长、码率下编码系统的误码性能。仿真结果表明:随着迭代次数或列表长度增加,译码性能的改善效果逐渐降低,故应选择合适的迭代次数或列表长度以保证误码性能和系统复杂度的合理权衡;在码率较小时Polar码性能优于LDPC码,随着码率的增加,Polar码与LDPC码性能差距逐渐减小。因此,对于SPPM系统,在低码率或功率受限时应优先考虑Polar码,在高码率或码长自适应系统中应优先考虑LDPC码。