喷泉码及其在通信网络中的应用

喷泉码是一种新颖的信道编码技术,可有效应用于分组级前向纠删技术中。喷泉码可以由k个原始分组生成任意数量的编码分组,而只要收到其中任意k(1 ε)个编码分组,即可通过译码以高概率成功恢复全部原始分组。精心设计的喷泉码不仅具有很小的译码开销ε,而且具有简单的编译码方法和很小的编译码复杂度。本文介绍了喷泉码的基本概念和LT码、Raptor码等实用喷泉码,并且从单点对单点、单点对多点、多点对单点通信等三个方面阐述了喷泉码在通信网络中的应用。     

新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用

Luby变换(LT)码作为一种抗干扰编码技术,应用于认知无线电系统,可提高次用户数据传输的可靠性。编译码是影响LT码抗干扰性能的关键因素。为提高数据传输的可靠性和速度,该文提出一种适用于认知无线电系统的LT码联合泊松鲁棒孤子分布-叠层(CPRSD-H)编译码算法。编码过程中,编码器首先采用CPRSD进行编码产生编码分组和编码矩阵,随后通过编码矩阵中度数为1和度数为2对应的列向量携带双层信息:度数为1和度数为2的编码分组和与其相连接的输入分组的连接关系;部分原始数据信息。译码过程中,译码器首先通过第1层存储信息采用置信传播(BP)算法译码完成,随后一些未被成功译出的信息再通过第2层存储信息进行填补。仿真结果表明,将CPRSD-H编译码算法应用于认知无线电系统中,能够显著降低LT码的误比特率(BER),提高次用户有效吞吐量以及加快LT码编译码速度。     

喷泉码编译码原理研究和分析

喷泉码是一种新颖的基于图的纠删码技术,在工程应用上有广阔的前景。本文针对几种典型分布数字喷泉码的编码方式进行综合比较和规律总结,同时对喷泉码的两类译码方式和适用范围进行了分析与探讨,通过仿真数据和图形比较了不同分布编码方式的性能差异和不同译码方式的优缺点所在。     

改善LT码性能的预译码集优化方法研究

喷泉码是第一种与码率无关的编码方式.LT码是在删除信道下性能优异的稀疏随机线性喷泉码.与传统编码相比,大大降低了编译码的复杂度.通过分析影响LT码性能的预译码集,提出了优化LT码预译码集的方法.主要在编码端改变初始预译码集大小以及修改度为2的生成矩阵,在译码端利用编码冗余情况来破解译码停止集,同时消除短环.大量的数据仿真结果表明本文方法对译码性能有明显的改善.     

窄带通信中基于Jordan标准型矩阵的喷泉码研究

针对在窄带通信系统中应用分组级喷泉码技术面临分组数量很少导致译码失败率高的问题,提出采用类Jordan标准型编码图案的编译码算法,推导了改进算法的理论译码成功率,给出了分组长度的最佳取值范围。分析比较了在窄带通信系统中应用传统ARQ机制与分组级喷泉码机制时的时延性能以及信道利用率,仿真结果证明应用分组级喷泉码机制可以提升窄带通信系统的性能。     

Raptor码的原理及应用前景

Raptor码是喷泉码模型中可靠传输的一种最新的码,它包括一个高速率预编码和LT码,是信道领域的一项新发明.其编码的特点是在原始数据分组后,通过Raptor码生成的无穷多个编码分组中搜索这样的原始数据编码分组,通过它们即可实现成功译码.本文主要阐述Raptor码的编译码的基本原理,同时介绍其在一些领域的应用,显示了其广阔的发展前景.     

基于LDPC码的数字喷泉编码

数字喷泉是近年发展起来的一类基于删除信道、面向数据分组的前向纠错编码技术,在广播类传输中具有明显的效率优势.该文提出了一种基于LDPC码的数字喷泉编解码方案,仿真结果表明,与已有的同类数字喷泉编解码算法相比,基于LDPC码的数字喷泉编解码算法具有更好的纠错性能和较低的编解码复杂度.     

无线传输中短码长喷泉码的度分布优化算法

数字喷泉码是针对大规模网络数据分发而提出的一种新的信道编码方式。度分布是决定数字喷泉码译码性能的关键因素。为提高译码性能,针对应用于无线信道的喷泉码提出了一种度分布优化的算法。首先,根据理想孤子分布和鲁棒孤子分布产生度值序列,然后将该度值序列截短,在此基础上根据优化算法求解该序列中每个度值的最优概率,最后得到优化的度分布。仿真结果表明,本算法产生的度分布进行编译码产生的误码率低于鲁棒孤子分布和固定度分布,提高了译码性能。     

基于反馈的Raptor码的编码算法研究

当通信系统允许反馈时,除用反馈控制信息的传输外,还可用于调整喷泉码的编码,提高整体的编译码性能。文章针对Raptor码的码长分别为短码和中长码时,研究如何利用反馈来调整Raptor码的编码算法,并给出了两种不同的编码算法。仿真结果表明,与原来的编码算法相比,提出的两种算法均明显减小了译码开销,提高了译码效率。     

一种改进的基于部分信息喷泉码度分布设计

与传统的喷泉码相比,基于反馈信息的喷泉码可以有效降低译码开销,其编码所采用度分布则是喷泉码设计的关键,本文提出一种适用于反馈喷泉码的基于部分信息度分布构造方法.该方法首先提出具有较小译码开销的最佳单项式度分布函数,并将其与传统的SRSD度分布相结合,然后通过参数调整可以获得修正后的ISRSD度分布函数.仿真结果表明在已知部分信息的喷泉码中,与传统的SRSD度分布函数相比,采用ISRSD度分布函数进行编码使其性能得到明显的提高.