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。     

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。     

系统分布式LT码的构造

LT码是一类可现实的喷泉码,喷泉码由于其本身的特性可以克服深空通信中反馈难以实现,距离远,变时延的困难。依次介绍了在有中继传输的深空通信中适用的分布式LT码编码以及相对普通LT码编译码复杂度更低,系统开销更小的系统LT码。在此基础上提出系统的两信源分布式LT码的编码方法,并通过仿真结果验证其性能,为喷泉码在深空通信中的应用提供了一类性能优良的编码方案和建议。     

空间信息网络中基于LT码的分布式存储策略

针对空间信息网络(Space Information Network, SIN)节点存储资源严重受限及存储可靠性问题,该文提出一种基于LT(Luby Transform)码的分布式存储策略(Distributed Storage Strategy based on LT codes, DSSLT)。采用定向随机漫步机制,使得源数据包能够更快地遍历整个网络。在信息估计阶段利用基于ID的估计方法进行网络全局信息估计,使所有节点快速获得网络全局信息。合理的数据包选择机制使得最终编码度分布趋于期望的度分布。分析和仿真结果表明,与具有代表性的分布式存储策略相比,该方法大幅度减少了数据包传输时的随机漫步步长,同时提高了译码性能,简单易行。     

LT码的性能分析及仿真

LT码（Luby Transform Codes）属于喷泉码的其中一种,它是一类基于图的线性纠删码,其应用的信道环境是删除信道（BEC,Binary Erasure Channel）。这里主要介绍在二元删除信道模型下,LT码的4种度分布设计方法及,分析了短码长和长码长情况下的LT码在不同信道删除概率情况下的性能及比较。研究结果表明：在删除概率非常大的情况下,只要译码端接收到足够多的包都能以高概率译出原始数据包,只是产生的冗余度大,这里的结果将为系统选择不同参数的LT码提供参考。     

基于FSO系统的多进制LT码性能分析

为克服空间光通信(FSO)链路受大气湍流效应的影响,将LT码应用到FSO系统中.多进制LT码具有较高的传输效率.提出一种新型度分布函数来改善多进制LT码的译码性能.计算不同进制LT码的译码失败率,并模拟强湍流信道,对采用不同编码方案的FSO性能进行仿真.结果表明:采用新型度分布的LT码能够降低译码失败率,且能有效改善FSO系统在强湍流情况下的性能.     

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码度分布的优化与设计

喷泉码作为一种信道编码是解决大气对自由空间光通信干扰的重要技术,而度分布是影响喷泉码性能的关键因素.针对喷泉码的度分布,首先从原理上分析了鲁棒谷子分布和固定度分布在性能上的不足,之后改进了固定度分布函数,提出了一种将滑动鲁棒谷子分布和改进的固定度分布这2种度分布相结合,并通过一个比例系数进行连接的新型联合度分布设计方案...     

LT码中高效联合度分布的设计

度分布是影响数字喷泉码性能的关键因素。传统的经典度分布如理想孤子分布、鲁棒孤子分布、二进制指数分布等,由于其明显的性能缺陷,已不能满足日益增长的多媒体业务的需求。为了设计一种性能优良的度分布,提出了两种新的联合度分布设计方案。首先,将泊松分布和滑动-鲁棒孤子分布相结合,构成一个比例系数的联合度分布;然后,将泊松分布、理想孤子分布、滑动-鲁棒孤子分布这三种度分布相结合,构成两个比例系数的联合度分布;最后,通过仿真查找的方法确定两种方案中的比例系数的最优值。仿真结果表明,提出的两种新方案和已知的经典度分布、单比例系数的联合度分布相比较,在译码成功率、误码率等性能指标上都有大幅提升。     

卫星数据广播分发系统中LT码的研究

提出了喷泉码中LT码的最优度分布算法,指出了其在实际应用中存在的问题,在此基础上提出了实用的次优度分布算法.仿真表明,在卫星数据广播分发系统中,采用基于次优度分布算法的改进型LT码,其信道利用率要优于基于健壮孤立子度分布算法的传统LT码,且远远好于采用RSE码和不采用分组级FEC技术时的信道利用率,研究结果对提高卫星数据广播分发系统的信道利用率具有重要的实用价值.     

LT码新型度分布及其在电力线通信中的应用

Luby变换(Luby Transform,LT)码作为信道编码应用于电力线通信(Power Line Communication,PLC),可实现电信号的可靠传输。度分布对LT码编译码性能的影响至关重要。为了得到更优的度分布,首先调整二进制指数分布(Binary Exponential Distribution,BED)中的度数比例,获得一种译码性能更优的改进的二进制指数分布(Improved BED,IBED)。然后,根据IBED在冗余度较小时译码成功率高,而冗余度增大后鲁棒孤子分布(Robust Soliton Distribution,RSD)的译码性能表现更佳的特点,通过求和归一化的方式将IBED与RSD两种度分布的优势进行有机结合,提出一种新型二进制鲁棒孤子分布(Binary RSD,BRSD)。仿真结果表明,与其他方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行LT编码,可明显降低译码开销,并节约编译码耗时。将新型度分布应用于基于LT码的PLC系统中,能有效地抑制PLC信道中各种噪声对电信号的干扰,并提高通信效率。     

中短长度LT码的展开图构造方法

该文提出了中短长度LT码的展开图构造方法。该方法以输出节点为根展开Tanner图,当满足停止准则后,随机选择未被覆盖或最深展开层的输入节点与根相连。展开图法通过展开深度门槛和最大可展深度两个参数的设置,在控制短环的基础上, 在尽可能大的范围内随机地选择输入节点。仿真结果表明,该方法与随机图等方法相比,能够有效地改善中短长度LT码的性能。     

基于偏振度椭球的PMD补偿方法的研究

分析了PMD椭球的三个轴随PMD的变化规律,建立了以偏振度椭球的短轴作为PMD补偿的反馈信号的PMD补偿系统模型,并通过数值模拟对一阶和二阶PMD进行了补偿,结果表明采用这种方法能同时有效地补偿一阶及二阶PMD。     

两种处理焦移方法的比较研究

对焦移的处理有两种不同方法,即Li-Wolf法和Greene-Hall法。以复宗量拉盖尔高斯光束为典型例,对处理焦移的这两种方法作了详细的比较研究,并对数值计算结果作了分析。所得结论对某些实际应用是有意义的。     

端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法

针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE)。首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型。然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小。最后,使用NGSPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真。通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度。     

具有零相关窗互补地址码的设计

该文给出并证明了构造零相关窗(ZCW)互补码的二叉树方法,当码字足够长时这种方法构造的码字数与理论上界的数目最多仅相差1。为了增加可用的码字,采用互补码与扩展矩阵直积的方法,将一个互补码构造成一组码,组内码字的相关特性取决于扩展矩阵,但不同组之间的码字仍有ZCW。     

非平稳异常噪声条件下的扩展目标跟踪方法

针对非平稳异常噪声环境下扩展目标跟踪问题,该文提出一种基于高斯-学生t混合(GSTM)扩展目标跟踪方法。首先,将过程噪声和量测噪声建模为GSTM分布,以表征非平稳厚尾噪声,并通过引入伯努利随机变量,将目标的运动状态和量测似然函数建模为分层高斯形式。其次,在随机矩阵(RMM)滤波框架下,使用变分贝叶斯方法详细推导了非平稳厚尾噪声下的GSTM扩展目标跟踪算法。该算法通过建模高斯噪声与厚尾噪声之间的非平稳过程,精确表征噪声特性,从而在非平稳异常噪声环境下稳健捕捉扩展目标的质心位置和轮廓形态。最后,构建非平稳异常噪声环境下的扩展目标跟踪仿真实验,并通过高斯-瓦瑟斯坦距离对实验结果进行效果评估,验证了所提出算法的合理性。此外,真实场景实验结果进一步证明了该算法在实际应用中的有效性和鲁棒性。     

基于LT码的LBCMP迭代纠错方法

针对删除信道中发生错误的数据包,提出联合信道编码的LBCMP迭代纠错方法,该方法充分利用错误数据包中含有的正确信息,将LT编码包作为冗余纠错包与线性分组码相结合,并采用MP迭代译码方法进行纠错.理论分析及实验结果表明,采用LBCMP迭代方法可以减少为恢复错误数据包所需要的信源编码包数量.     

Distributed polar-coded OFDM based on Plotkin’s construction for half duplex wireless communication

A Plotkin-based polar-coded orthogonal frequency division multiplexing (P-PC-OFDM) scheme is proposed and its bit error rate (BER) performance over additive white gaussian noise (AWGN), frequency selective Rayleigh, Rician and Nakagami-m fading channels has been evaluated. The considered Plotkin’s construction possesses a parallel split in its structure, which motivated us to extend the proposed P-PC-OFDM scheme in a coded cooperative scenario. As the relay’s effective collaboration has always been pivotal in the design of cooperative communication therefore, an efficient selection criterion for choosing the information bits has been inculcated at the relay node. To assess the BER performance of the proposed cooperative scheme, we have also upgraded conventional polar-coded cooperative scheme in the context of OFDM as an appropriate bench marker. The Monte Carlo simulated results revealed that the proposed Plotkin-based polar-coded cooperative OFDM scheme convincingly outperforms the conventional polar-coded cooperative OFDM scheme by 0.5 ~ 0.6 dBs over AWGN channel. This prominent gain in BER performance is made possible due to the bit-selection criteria and the joint successive cancellation decoding adopted at the relay and the destination nodes, respectively. Furthermore, the proposed coded cooperative schemes outperform their corresponding non-cooperative schemes by a gain of 1 dB under an identical condition.