半双工译码转发中继信道下的空间耦合RA码设计

作     者：刘洋 李进达 王斌 张育芝 LIU Yang;LI Jinda;WANG Bin;ZHANG Yuzhi

作者机构：西安科技大学通信与信息工程学院西安710054 西安科技大学西安市网络融合通信重点实验室西安710054 

出 版 物：《电讯技术》 (Telecommunication Engineering)

年 卷 期：2024年第64卷第4期

页      面：584-590页

学科分类：07[理学] 08[工学] 070104[理学-应用数学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0701[理学-数学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61801371 U19B2015 61801372) 

主　　题：协作通信 空间耦合RA码 半双工中继信道 译码转发 密度进化 

摘      要：针对半双工译码转发中继信道,提出了一种可逼近三节点中继信道容量限的空间耦合RA码的设计方法。针对二进制删除信道,源节点分别向中继节点和目的节点发送空间耦合RA码,中继节点先正确恢复出源节点发送的空间耦合RA,然后再次编码产生额外的校验比特并转发给目的节点;目的节点结合中继节点发送的额外校验比特和源节点发送的空间耦合RA码进行译码,正确恢复出源节点的信息。为了评估所设计的空间耦合RA码在三节点中继信道下的渐近性能,推导了密度进化算法用于计算阈值。阈值分析结果表明,所提出的空间耦合RA码能够同时逼近源到中继链路和源到目的链路的容量限。同时,基于半双工二进制删除中继信道,仿真了所设计的空间耦合RA码的误码性能,结果表明,其误码性能与所推导的密度进化算法计算的阈值结果一致,呈现出逼近于容量限的优异性能,且优于采用空间耦合低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码的性能。