刪除信道中的噴泉碼編譯碼技術(shù)研究.pdf

1、噴泉碼是一類重要的糾刪碼,由于其非固定碼率、線性編譯碼復(fù)雜度、可以無(wú)需反饋等方面的內(nèi)在特點(diǎn),受到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。本文以最具代表性、最重要的一類噴泉碼——Raptor碼的編譯碼技術(shù)為研究對(duì)象,結(jié)合廣播多播和中繼系統(tǒng)等應(yīng)用,在Raptor碼譯碼算法的改進(jìn)、基于中繼系統(tǒng)的度分布設(shè)計(jì)、不等差錯(cuò)保護(hù)及應(yīng)用方案設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了研究,并對(duì)幾類應(yīng)用場(chǎng)景下的性能進(jìn)行了仿真與評(píng)估。為噴泉編譯碼技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中的成熟與推廣,作出了一定的貢獻(xiàn)。

2、本文研究成果主要包括:(1)在深入研究Raptor碼已有譯碼算法的基礎(chǔ)上,本文提出了改進(jìn)的譯碼算法,稱之為Y算法,其可以有效的平衡譯碼計(jì)算復(fù)雜度與譯碼失敗率兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)之間的關(guān)系。在具有簡(jiǎn)單反饋信道的系統(tǒng)中,提出了HARQ_Raptor方案,其通過(guò)反饋NACK來(lái)提高譯碼成功率,進(jìn)而提升譯碼性能。(2)本文對(duì)Raptor碼的編譯碼過(guò)程用C語(yǔ)言進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),建立了Raptor碼的性能仿真平臺(tái),對(duì)Raptor碼的各類編譯碼算法及各場(chǎng)景下的性能進(jìn)

3、行了大量仿真,得到了許多有益的結(jié)論。本仿真程序是一個(gè)Raptor碼作為FEC的功能模塊,可以很方便的移植到實(shí)用的系統(tǒng)中去。(3)提出了基于三點(diǎn)式中繼系統(tǒng)的Raptor碼優(yōu)化的度分布設(shè)計(jì)算法,在經(jīng)過(guò)一系列的數(shù)學(xué)推理與證明后,本算法可以概括為一個(gè)最優(yōu)化問(wèn)題。并利用上述算法設(shè)計(jì)了一組度分布的實(shí)例,仿真表明,在基于中繼系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中,其顯著提高了Raptor碼的譯碼性能。(4)提出了一種UEP-Raptor碼度分布設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇參數(shù)的方法,進(jìn)而給

4、出了一種新的UEP-Raptor碼的度分布設(shè)計(jì)算法,本算法可以歸納為求解一個(gè)最優(yōu)化問(wèn)題,利用matlab等數(shù)學(xué)工具可以較為簡(jiǎn)單的進(jìn)行實(shí)用UEP-Raptor度分布的設(shè)計(jì)。仿真表明,采用此算法設(shè)計(jì)的UEP-Raptor碼的譯碼性能明顯優(yōu)于已有的UEP-Raptor的譯碼性能。(5)提出了一種基于圖像傳輸?shù)腢EP-Raptor碼的優(yōu)化設(shè)計(jì)算法,仿真表明,采用本算法優(yōu)化后的UEP-Raptor碼來(lái)傳輸圖像,可以有效的提高接收端圖像的清晰度,優(yōu)