摘 要： 研究了在加性高斯白噪声（AWGN）信道中采用最小频移键控（MSK）调制的Raptor码的译码算法设计问题。基于Raptor码和MSK调制的特点，提出了一种改进的Raptor码置信传播译码算法。仿真结果证明该译码算法具有更好的译码性能。
关键词： Raptor码；因子图；AWGN信道；置信传播译码
继Turbo码和LDPC码之后，喷泉码成为了近年来纠错码领域新的研究热点[1]。喷泉码由于其无比率特性非常适用于时变信道。目前主要的两类喷泉码是LT码[2]和Raptor码[3]。Raptor码是LT码的一种扩展，它由预编码和LT码两部分组成。Shokrollahi等人设计的系统Raptor码已被第三代蜂窝网络多媒体广播/多点传送服务标准所采用。Raptor码最初是为在删除信道中应用而提出的，现已证明在加性高斯白噪声AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道和衰落信道中Raptor码同样拥有接近信道容量的性能[4-6]。
参考文献[4]和参考文献[5]中对Raptor码在AWGN信道中采用二进制相移键控BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制的设计问题进行了深入研究，给出了Raptor码在AWGN信道中的置信传播BP（Belief Propagation）软判决译码算法，其原理为先进行LT码译码再进行预编码译码。最小频移键控MSK（Minimum Shift Keying）由于其属于恒包络调制和良好的频谱特性已被广泛应用。本文研究了采用MSK调制的无线系统中Raptor码译码算法的设计问题，给出了一种类似于Turbo码译码的算法。仿真性能表明所提出的Raptor码译码算法优于参考文献[4]中的译码算法。
1 Raptor码及其BP译码算法
Raptor码是一种级联码，其编码过程由预编码过程和LT码编码过程组成。预编码通常选用高码率的线性分组码，本文中采用了LDPC码作为预编码。预编码过程将输入的信息比特通过传统的编码转换为中间比特，中间比特再进行编码比特度分布函数为Ω(x)的LT码编码，从而得到Raptor码的编码比特。
相比于LT码，Raptor码中由于预编码有一定的纠错能力，放宽了对编码比特度分布函数?赘(x)的设计要求，从而整体降低了编译码的复杂度。图1给出了Raptor码的因子图表示。
Raptor码译码器分别采用了参考文献[4]中BP译码算法和本文提出的改进BP译码算法。参考文献[4]BP译码算法中LT码译码器和LDPC码译码器各执行80次迭代译码。改进BP译码算法也进行了80次迭代译码。图3给出了在不同译码开销?酌下两种译码算法的误码率，由图可知，本文所提算法能获得更好的译码性能。
本文研究了在AWGN信道中传输Raptor码的译码器设计问题，针对MSK调制和Raptor码的特点提出了一种改进的Raptor码译码算法。仿真结果证明了算法的优越性，为Raptor码在无线通信中的应用提供了新的依据。
参考文献
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