刪除信道下噴泉碼性能研究.pdf

1、作為一種新興的糾錯(cuò)編碼方案，數(shù)字噴泉碼由于具有無(wú)需事先確定碼率，較低的編碼譯碼復(fù)雜度，無(wú)需反饋信道來(lái)確保傳輸?shù)目煽啃缘葍?yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為當(dāng)今通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文以數(shù)字噴泉碼中的LT碼和Raptor碼為研究對(duì)象，同時(shí)結(jié)合混沌映射的特征，主要圍繞混沌映射在噴泉碼實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用，基于一種新的度分布函數(shù)的LT碼和Raptor碼的構(gòu)造這三個(gè)方面進(jìn)行研究，取得了一些新的成果，具體如下：
　　 1．將混沌映射應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)傳輸層當(dāng)中，并由此提出一種

2、基于混沌映射的數(shù)字噴泉編碼方案。由于混沌序列具有良好的均勻性，遍歷性，較寬的功率譜，自相關(guān)和互相關(guān)程度極弱等特性，非常適合用于生成偽隨機(jī)數(shù)，本文將其應(yīng)用到LT碼的具體構(gòu)造當(dāng)中，作為每個(gè)編碼分組度值和鄰居選取的依據(jù)，利用VC6.0開(kāi)發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了該方案，并與基于線性同余偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)的LT碼方案進(jìn)行性能對(duì)比，仿真結(jié)果表明，在原始數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不同的情況下，無(wú)論是從譯碼成功概率還是從接收開(kāi)銷方面對(duì)比，利用基于Kent混沌映射實(shí)現(xiàn)的方案性能更佳。

3、
　　 2．提出了一種新的LT碼構(gòu)造方法。結(jié)合理論上構(gòu)造LT碼的度分布所需滿足的條件，提出了基于一種新的度分布(Novel Robust Distribution)的LT碼構(gòu)造方案，并給出了相應(yīng)的編碼譯碼算法流程，同時(shí)從理論上證明了該方案的可行性與有效性。利用該方案實(shí)現(xiàn)的LT碼與Luby給出的基于穩(wěn)健孤立子分布(Robust Soliton Distribution)的LT碼實(shí)現(xiàn)方案具有相當(dāng)?shù)男阅?，即成功恢?fù)原始κ數(shù)據(jù)所需的譯碼

4、復(fù)雜度相同，均為O(kha(k/δ)）量級(jí)；接收開(kāi)銷和譯碼成功概率相同，即接收到的編碼分組數(shù)目約為κ+ O(√kln2(κ/δ)即可以概率1-δ成功譯碼。同時(shí)將基于兩種方案實(shí)現(xiàn)的LT碼進(jìn)行了性能仿真，結(jié)果表明在原始數(shù)據(jù)分組數(shù)目不同的情況下，當(dāng)參數(shù)取值相同時(shí)，從譯碼成功概率，譯碼開(kāi)銷方面來(lái)衡量?jī)煞N方案的性能所得結(jié)論與理論上的分析是完全吻合的；當(dāng)改變參數(shù)取值時(shí)兩種方案體現(xiàn)的仿真效果也能得到上述結(jié)論。
　　 3．提出了一種基于NRD分

5、布的Raptor碼構(gòu)造方案。根據(jù)基于NRD分布的LT碼實(shí)現(xiàn)方案所體現(xiàn)的良好仿真效果，將其應(yīng)用到Raptor碼的構(gòu)造當(dāng)中，首先利用PEG算法生成了Raptor碼的預(yù)編碼過(guò)程（即LDPC碼構(gòu)造）所需的校驗(yàn)矩陣，利用線性規(guī)劃法產(chǎn)生了LDPC碼的最優(yōu)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)度分布序列和信息節(jié)點(diǎn)度分布序列并進(jìn)行LDPC碼的編碼，隨后利用NRD分布對(duì)生成的中間數(shù)據(jù)分組進(jìn)行LT編碼，同時(shí)與基于RSD分布實(shí)現(xiàn)的Raper碼進(jìn)行仿真對(duì)比，結(jié)果表明二者的仿真性能相當(dāng)，從而