陈为刚 曹 艳 夏晓晓 杨晋生

面向卫星导航系统的多进制LDPC码的构造

陈为刚 曹 艳 夏晓晓 杨晋生

(天津大学电子信息工程学院 天津 300072)

面向卫星导航系统应用，设计一种性能优越且编码复杂度低的多进制低密度奇偶校验(LDPC)码。结合渐进边增长(PEG)算法与准循环扩展的半随机构造法，并优化非零元素的选择，构造与新一代卫星导航系统IS-GPS-800接口标准中参数一致的多进制LDPC码。进一步，通过将校验矩阵转换为重复累加码(RA)码的校验矩阵结构，实现低复杂度编码。仿真结果表明，与卫星导航系统IS-GPS-800接口标准中码长码率相同的二进制LDPC码相比，多进制LDPC码有明显的编码增益，且其编码复杂度较低。

卫星导航系统 多进制低密度奇偶校验码 半随机构造法

0 引 言

卫星导航系统具有全球性、实时性、全天候和高精度的特点，可提供导航、定位与授时服务，在国家安全与人们日常生活中发挥着越来越重要的作用。早期的GPS L1 C/A采用汉明码作为信道编码方案，但仅可以检错并不能纠错。随着前向纠错技术的发展，大多数的现代导航系统采用卷积码作为信道编码，与汉明码相比，卷积码获得了大约5 dB的性能增益。2013年，新一代卫星导航系统IS-GPS-800接口规范中采用了低密度奇偶校验(LDPC)码作为信道编码[1]。LDPC码可获得逼近香农极限的性能，并且复杂度适中。因此，LDPC码将有望取代卷积码而成为未来导航系统中的信道编码方案。

LDPC码校验矩阵的构造直接影响LDPC码的实现复杂度和纠错性能。……