基于规则变量节点度和扩展窗喷泉码的不等差错保护算法

该文提出了一种可适用于加性高斯白噪声(AWGN)信道的融合扩展窗喷泉码(Expanding Window Fountain, EWF)和规则变量节点度LT码(Regularized variable-node Luby Transform, RLT)策略的不等差错保护(UEP)算法,称为EWF-RLT编码算法。首先利用扩展窗口技术给不同重要等级的数据加窗,编码时让较高重要等级数据以更高的概率参与编码;同时,结合规则变量节点度算法,改变传统LT 码编码过程中随机选取邻居节点的编码方式,使较高重要等级的数据具有较大的最小变量节点度,改善错误平层现象。分析和仿真结果表明,该文提出的EWF-RLT算法与传统算法相比,能对较高重要等级数据进行更强的保护,提升网络传输质量;在UEP方案设计中,加入RLT码编码参数,使得该文方案更加灵活与适用。     

基于不等差错保护喷泉码的LTP协议

Licklider传输协议(LTP)是深空通信中一个重要协议,但其自动重传(ARQ)机制无法满足传输时延的要求。为了利用喷泉码无需反馈的特点,降低LTP协议传输时延,同时满足LTP协议中红色数据和绿色数据不同可靠性的要求,将具有不等差错保护(UEP)特性的喷泉码引入LTP协议,得到具有不等差错保护特性的LTP(UEP-LTP)。对喷泉码不同的度分配不同的选窗概率,构造一个指数型的选窗概率函数并对该函数进行优化,由此获得性能更优的UEP-LTP(AUEP-LTP)。仿真结果表明,AUEP-LTP的红、绿色数据误码率可分别达到10-10.473 2和10-3.687 8,满足红、绿色数据不同可靠性要求,同时可减少LTP重传,提高协议性能,更适用于深空通信。     

具有不等差错保护性能的新型喷泉码方案

为适应无线环境下传输立体视频业务的需要,保证立体视频数据传输的可靠性,能为用户提供高质量的立体视觉感受,文中针对删除信道和立体视频数据特点,提出了一种新型的基于喷泉码的不等差错保护方法—复制喷泉码。该方法对不同数据进行非均等虚拟复制,改变重要数据的选择概率,进而提高其译码成功率。实验结果表明,提出的方案能够提供优越的不等差错保护性能。     

面向不等差错保护的低误码平台LT编码算法

为了解决传统不等差错保护（UEP）LT码算法在加性白高斯噪声信道中存在的高误码平台、慢收敛速度等问题,设计一种系统UEP-LT编码方案。该方案将校验节点分成两段传输以实现对重要数据的保护。固定段校验节点只连接到重要数据以使其最接近译码成功状态。无速率段的节点会按照权重系数选取邻居消息节点,从而使重要数据始终优先译码,并且简化了编码结构。此外,基于外信息传递（EXIT）图法分析了不同等级数据的译码收敛性,旨在为重要数据提供足够宽的译码通道,为次要数据提供开放且不太窄的译码通道。之后,以此为约束条件构建了度分布设计模型,为固定段和无速率段设计了独立的校验度分布。仿真结果表明,所提方案的误比特率性能优于现有的UEP-LT编码方案,且编码开销可节省至码长的18%。     

一种嵌入式码流的不等差错保护方案

针对定长信道分组方式,提出了一种嵌入式码流的不均等差错保护方案。根据一组RCPT码在AWGN信道中的误码性能特点,对信道进行划分。在一定分区内,通过求解可用的最高和最低信道码率,缩小信道码率集,进而得到合适的差错保护策略。仿真表明,与原方案相比,该方案在几乎不增加复杂度的情况下提高了系统的传输性能。     

基于抗差错算术编码的不等差错保护图像传输方法

JPEG2000图像的分层特性要求采用不等差错保护方法以实现高效传输,本文提出了一种新型的不等差错保护方法,对不同位平面采用不同码率的抗差错算术码进行编码.与基于信道编码的不等差错保护方法相比,该方法保持了压缩码流的结构,避免了复杂的信道成帧过程.与已有的基于抗差错算术码的等差错保护方法相比,该方法提高了传输图像的质量.     

基于先验信息的LT码不等差错保护

文章提出一种结合SPIHT信源编码和基于先验信息冗余保护的LT码不等差错保护方案。通过对译码整体度释放概率的分析证明,先验信息的引入可以提升LT码译码成功率。仿真实验表明,在先验分组比例选取合适的情况下,只增加较少的冗余,可使MIB分组具备更高的译码成功率,得到更多保护。通过图像传输实验,验证了该UEP方案能够实现良好的不等差错保护。     

一种不等保护能力码

提出了一种根据信息码元的重要程度,施以不同保护能力的差错控制编码。给出了编码和译码方法,并对其性能进行了分析。     

基于系统Raptor码不等差错保护的图像压缩传输

该文提出一种在无线信道上进行图像传输的方案。喷泉码具有码率无关性,无需反馈信道,降低了系统复杂度。然而,传统喷泉码存在译码效率低、信息恢复质量对噪声敏感的问题。该方案基于系统Raptor码,在信道条件理想的情况下无需译码,提高了译码效率;引入不等差错保护(UEP)特性,根据信息重要性进行码率优化,使系统在不同信道环境中具有更好的稳定性。实验结果表明,在二进制删除信道信道(BEC)下,与传统纠错码和LT码及采用等差错保护(EEP)的Raptor码相比,该方案可显著提高传输的可靠性,获得更好的图像恢复效果。     

基于分层编码和OFDM的不等差错保护

正交频分复用(OFDM)可通过于信道的不均匀功率分配提供不等差错保护(UEP)特性。分层编码的不同层及每层码字的不同比特在信号重建中的重要性均不相同，本文推导出不同层的权重因子，并给出功率分配算法，在功率总量不变的情况下，通过不均匀功率分配将信道失真降到最小。     

基于Turbo码的语音信号非均匀误码保护算法

提出一种在时域中对语音信号进行非均匀误码保护的算法。首先对经过PCM编码后的语音信号进行分析,得到其每组8位二进制PCM折叠码的重要性分布规律。其次,通过改进经典Turbo码编译码器的删余方式,并对语音信号PCM码的重要位进行高等级保护,对次重要位进行低等级保护,以达到提高通信系统可靠性的目的。实验结果表明,提出的非均匀保护算法在AWGN信道下的分段信噪比与同等码率的均匀误码保护相比具有更优的性能。     

Expanding window fountain codes for unequal error protection

A novel approach to provide unequal error protection (UEP) using rateless codes over erasure channels, named Expanding Window Fountain (EWF) codes, is developed and discussed. EWF codes use a windowing technique rather than a weighted (non-uniform) selection of input symbols to achieve UEP property. The windowing approach introduces additional parameters in the UEP rateless code design, making it more general and flexible than the weighted approach. Furthermore, the windowing approach provides better performance of UEP scheme, which is confirmed both theoretically and experimentally.     

非规则LDPC码的不等错误保护性能研究

提出了一种具有不等错误保护性能的非规则低密度校验(LDPC,low-density parity-check)码信道编码方案, 构造了重量递增校验(weight-increasing parity-check)矩阵,系统编码时,重要信息比特映射到LDPC码的“精华”比特上。AWGN和Rayliegh衰落信道的仿真结果表明,与随机构造的非规则LDPC码相比,WICP-LDPC码具有好的UEP性能。     

一种基于不等纠错保护的图像传输方法

对噪声信道上的图像传输方法进行了研究,提出了一种新的基于不等纠错保护的图像传输方法,该方法在编码端利用纠错算术码对SPIHT码流进行不等纠错保护,根据SPIHT码流各个不同重要程度的部分采用不同禁用区间的纠错算术码进行不同程度的差错保护,相比传统的基于不等纠错保护图像传输方法而言,可获得近似连续可变的编码码率;在解码端,采用堆栈序列估计算法进行信道估计后再进行SPIHT解码,重建图像.实验结果表明,与经典的Guionnet不等纠错保护传输方法以及分离编码传输方法相比,所提出的传输方法具有较为明显的性能增益.     

LDPC码的不等误差保护性能研究

非规则LDPC(low-density parity-check)码具有不等误差保护性能,但是随机编码过程却使这一特性很难实现.现将PEG(Progressive Edge-Growth)算法与信道编码的UEP(Unequal Error Protection)性能相结合,用于构造具有不等误差保护性能的校验矩阵H.AWGN和Rayleigh信道的仿真结果表明,采用PEG算法构造的具有UEP性能的非规则LDPC码能够有效提高系统性能.     

Sliding‐window forward error correction using Reed‐Solomon code and unequal error protection for real‐time streaming video

Forward error correction (FEC) techniques are widely used to recover packet losses over unreliable networks in real‐time video streaming applications. Traditional frame‐level FEC encodes 1 video frame in each FEC coding window. By contrast, in the expanding‐window FEC scheme, high‐priority frames are included in the FEC processing of the following frames, so as to construct a larger coding window. In general, expanding‐window FEC improves the recovery performance of FEC, because the high‐priority frame can be protected by multiple windows and the use of a larger coding window increases the efficiency. However, the larger window size also increases the complexity of the coding and the memory space requirements. Consequently, expanding‐window FEC is limited in terms of practical applications. Sliding‐window FEC adopts a fixed window size in order to approximate the performance of the expanding‐window FEC method, but with a reduced complexity. Previous studies on sliding‐window FEC have generally adopted an equal error protection (EEP) mechanism to simplify the analysis. This paper considers the more practical case of an unequal error protection (UEP) strategy. An analytical model is derived for estimating the playable frame rate (PFR) of the proposed sliding‐window FEC scheme with a Reed‐Solomon erasure code for real‐time non‐scalable streaming applications. The analytical model is used to determine the optimal FEC configuration which maximizes the PFR value under given transmission rate constraints. The simulation results show that the proposed sliding‐window scheme achieves almost the same performance as the expanding‐window scheme, but with a significantly lower computational complexity.     

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。     

A novel error correction and encryption algorithm combined fountain code and AES

Satellite broadcast communications make demand on reliable and secure data transmissions. Aiming at balancing data disorder and correlation from encryption and errors correction, this paper proposes a novel error correction and encryption algorithm combined fountain code and advanced encrypt standard (FC‐AES), which constructs a 3‐layer cascade framework for cryptosystem to harmonize the coding payloads of services, products, and users. Furtherly, distributed degree would be compensated with round key, which provides with entire security controls. Information degree is designed to limit data overhead and disorder. Sparsely coding control for product degree is developed to prevent decoding error avalanche. We also provide a suitable decryption scheme for FC‐AES. The simulations show the new algorithm enhances the performance of data‐recovery failure probability by 29.56% and average error symbol rate by 13.09%.