分布式无标度LT码

LT码是喷泉码的一种,在删除信道中性能优越,分布式喷泉码多信源多中继的特性适合用于深空通信中。无标度网络（SF network）具有平均路径（APL）长最小的特性,非常适合喷泉码的度分布设计需求。首先介绍了LT码的编译码算法,然后对无标度网络和基于无标度网络的SF-LT码度分布设计进行了详细分析和优化,最后在删除信道条件下,选取码长较短、删除概率较小的情形对分布式二信源SF-LT码进行仿真分析,仿真结果表明,与LT码相比,分布式SF-LT码具有更好的性能。     

短长度分布式喷泉码的性能分析

LT码是喷泉码的一种,由于深空通信不能实现反馈,距离远,变时延的传输特性,LT码适合用于深空通信中,由于传统的单信源通信已经不能满足当前的通信需求,多信源多中继通信系统成为了研究的重点。介绍了短长度分布式二、四信源的通信模型,以及各自的度分布,并选取了码长较短、删除概率较小这几种情形通过仿真验证了各自的性能。仿真结果表明,二、四信源分布式LT码比LT码有更好的性能。     

LT码和q-LDPC码级联方案在深空通信中的应用

该文针对深空通信对长纠删码的需求,提出了LT (Luby Transform)码和q-LDPC码的级联方案。在综合考虑性能和复杂度的情况下,选取8-LDPC码和8PSK的级联作为等效的删除信道,长度选择灵活、编译码简单的LT码实现纠删功能。文中设计了两种短8-LDPC码,并对整个级联系统的纠错性能进行了仿真。仿真结果表明8-LDPC码的性能优于信源信息速率和码率相同的二进制LDPC码,级联系统在等效包删除概率不超过0.1时,系统误比特率以概率1趋于0。     

基于随机置换展开与停止集的LT码联合编译码算法

针对短码长LT码(码长在103以下)的随机编码方式,需要较高的编码冗余才能保证一定的译码性能的问题。设计了一种基于限制Tanner图连接边随机关系的随机置换展开编码算法,可以实现在较小编码冗余开销下提高短码长LT码的可译码概率。在此基础上,针对短码长LT码的传统BP译码算法效率不高的问题,充分利用BP算法译码失败的停止集剩余信息,设计了采用上述编码算法的短码长LT码的停止集高斯译码算法,可以获得接近最大似然译码的性能。仿真结果表明,所提出的编译码联合算法有效降低了短码长LT码满足10 4译码失败概率时所需的编码冗余开销。     

直升机起降中无线紫外光喷泉码引导方法研究

为了提高直升机在应急无线紫外光通信辅助起降中信标搜寻、定位降落的效率和可靠性,该文提出一种基于喷泉(LT)码的分等级编码通信方案,采用不同等级编码的分级方法设计了不同场景、不同引导阶段的通信策略,分析了高丢包率信道环境中变化删除概率下的误比特率,并与其他传统信道编码进行了比较。实验仿真结果表明,在二进制删除信道下,该分等级编码方法可显著降低LT码的误比特率,提高了编译码性能;该通信策略适用于高丢包率信道环境,能获得更好的通信效果,提高了直升机应急辅助起降的安全性。     

分布式分级保护LT码

LT码是喷泉码的一种,它是线型无速率码,在删除信道中性能优越。数据传输中有一些数据相对来说可能更重要,在这样的传输模型中,对于关键信息的保护显的尤为重要。基于此目的提出了一种分布式LT码多信源节点信息的保护措施,分级保护LT码是通过改进每个节点的度为1和2的数据包的原始数据包的选择以提高整个码字的性能,在此基础上引入分布式模型,使得得到的分布式分级保护码字结合了分布式LT码和分级保护LT码的双重优点。     

Fountain码译码的改进方法

Fountain码的无速率特性使得它可以在信道删除率未知的删除信道下高效传输信息。但是由于传统的Fountain码（主要是LT码和Raptor码）在译码过程中未对差异信息进行处理,丢失了部分可以被译出的信息,从而增加了译码代价。针对传统Fountain码这方面的缺点,提出一种利用消除度数为2的校验单元来处理差异信息的Fountain码译码的改进方法。仿真结果验证,采用该方法不但保证了Fountain码的无速率特性,而且提高了信息利用率和译码效率。     

自由空间光通信中的CRC-LT编码性能研究

LT码是一种无码率的线性分组码,具有很强的信道适应性和低复杂度。文中提出一种CRC码与LT码级联的编码方案（CRC-LT码）,CRC-LT码通过调整译码开销来保证FSO系统的可通率和使LT码在FSO系统中获得的编码增益。通过建立分析模型,推导出在给定信道条件下的数据恢复率。最后,利用Gamma-Gamma信道模型进行CRC-LT码的编译码过程仿真,并给出数据恢复率与信道条件、信噪比和译码开销的关系,以及FSO系统的误码率。仿真结果表明,CRC-LT码在牺牲一定译码开销后能够获得更高的编码增益,有效保证FSO系统的可通率。     

LDPC码的不可检测译码错误分析

纠错性能良好的LDPC码同时具有良好的检错性能。本文介绍了LDPC码的不可检测译码错误概率上限，讨论了不可检测译码错误与码参数的关系，提出对于特定构造的LDPC码，在基于AWGN信道传输和置信传播迭代译码时，可以应用迭代过程中连续消息的密度进化来分析不可检测译码错误概率，并给出了一些短码长高码率情况下的仿真结果。     

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.     

LT码的性能分析及参数优化规则

As a new class of forward error correcting encoding algorithm, Luby Transform codes are suitable for the erasure channel environment based on the packet communication. The encoding, decoding algorithms and the implementation of LT codes are summarized in the paper. Meanwhile simulations of the ideal soliton distribution and robust soliton distribution are conducted to evaluate the performance of LT codes in terms of successful decoding probability, mean degree and decoding time over the erasure channel. The parameter optimization rules of LT codes are deeply discussed and proposed in the paper. The research results are of great practical importance for improving the real time performance in the erasure correction applications.     

Decoding of LT‐Like Codes in the Absence of Degree‐One Code Symbols

Luby transform (LT) codes were the first practical rateless erasure codes proposed in the literature. The performances of these codes, which are iteratively decoded using belief propagation algorithms, depend on the degree distribution used to generate the coded symbols. The existence of degree‐one coded symbols is essential for the starting and continuation of the decoding process. The absence of a degree‐one coded symbol at any instant of an iterative decoding operation results in decoding failure. To alleviate this problem, we proposed a method used in the absence of a degree‐one code symbol to overcome a stuck decoding operation and its continuation. The simulation results show that the proposed approach provides a better performance than a conventional LT code and memory‐based robust soliton distributed LT code, as well as that of a Gaussian elimination assisted LT code, particularly for short data lengths.     

Joint iterative decoding of LDPC codes for channels with memory and erasure noise

This paper investigates the joint iterative decoding of low-density parity-check (LDPC) codes and channels with memory. Sequences of irregular LDPC codes are presented that achieve, under joint iterative decoding, the symmetric information rate of a class of channels with memory and erasure noise. This gives proof, for the first time, that joint iterative decoding can be information rate lossless with respect to maximum-likelihood decoding. These results build on previous capacity-achieving code constructions for the binary erasure channel. A two state intersymbol-interference channel with erasure noise, known as the dicode erasure channel, is used as a concrete example throughout the paper.     

RS-LT级联码在无线图像传输中的应用

提出了一种应用于无线图像传输的RS-LT级联编码方法。分析了RS-LT级联编码相对传统LT码在提高可译码概率方面的优点。仿真结果表明,本方法提高了LT码在相同编码冗余度下的可译码概率,降低了LT码在一定可译码概率下的编码冗余度要求。在较强干扰环境下,应用RS-LT级联码方法,可以提供无线图像传输的"断点"续传机制,可显著提高无线图像传输抗干扰能力。     

On the computation of the performance probabilities for block codeswith a bounded-distance decoding rule

When a block code is used on a discrete memoryless channel with an incomplete decoding rule that is based on a generalized distance, the probability of decoding failure, the probability of erroneous decoding, and the expected number of symbol decoding errors can be expressed in terms of the generalized weight enumerator polynomials of the code. For the symmetric erasure channel, numerically stable methods to compute these probabilities or expectations are proposed for binary codes whose distance distributions are known, and for linear maximum distance separable (MDS) codes. The method for linear MDS codes saves the computation of the weight distribution and yields upper bounds for the probability of erroneous decoding and for the symbol error rate by the cumulative binomial distribution. Numerical examples include a triple-error-correcting Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) code of length 63 and a Reed-Solomon code of length 1023 and minimum distance 31     

无速率编码及其应用综述

纠错编码技术通过引入冗余增加可靠性,是现代通信的关键技术之一。无速率编码是一类新兴纠错编码,其速率可以根据信道状态自适应改变,编译码算法较为简单,且性能优异,可以适用于不同的应用场景,因此受到了国内外学者和工业界的关注。介绍了4种经典或新兴的无速率编码方案,包括卢比变换(Luby Transform,LT)码、Raptor码、在线喷泉码(OFC)和BATS(Batched Sparse)码。介绍无速率编码的基本原理,通过其发展过程比较不同无速率编码的特点。阐述了这些无速率编码的编译码方法,并简要介绍其最新的研究进展。最后,介绍无速率编码在广播通信及不等差保护、无线传感器网络、车联网、存储以及分布式计算等新老场景中的应用。无速率编码是一种复杂度低、灵活度高的编码,随着新型无速率编码的发展,在未来的分布式系统等场景中将会有更广泛的应用。