發(fā)布時間：2020-06-10 21:38

【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信已經(jīng)成為現(xiàn)代通信的主要通信方式,無線通信信道質(zhì)量則是影響信息傳輸?shù)闹饕蛩�。為了保證通信系統(tǒng)的可靠性,常用反饋重傳(ARQ)以及前向糾錯(FEC)技術(shù)兩種方法進(jìn)行差錯控制。傳統(tǒng)的糾錯碼是固定碼率的,無法適應(yīng)多變信道。噴泉碼是一種新興的前向糾錯編碼方式,作為一種無速率碼,噴泉碼能夠應(yīng)用于各種多變信道,其無需反饋和編譯碼復(fù)雜度低的特性降低了傳輸時延。因此,噴泉碼在高可靠低時延的無線通信系統(tǒng)中具有重要的研究價值和意義。首先,本文對無速率碼和糾刪碼進(jìn)行了簡要概述。然后詳細(xì)介紹了LT碼、Raptor碼以及BATS碼三種噴泉碼,通過描述它們的編譯碼過程和度分布函數(shù),分析其優(yōu)缺點和適用場景。然后通過仿真分析了三種噴泉碼在刪除信道中的性能以及影響編譯碼性能的參數(shù)。其次,針對竊聽信道環(huán)境優(yōu)于合法信道場景下噴泉碼傳輸?shù)陌踩詥栴},通過分析合法信道和竊聽信道的參數(shù)差異,本文提出了一種基于雙向通信的雙人工噪聲防竊聽模型。該模型的設(shè)計原理是接收方給發(fā)送方傳送一段隨機序列碼,由于竊聽信道和合法信道的環(huán)境差異,發(fā)送方和竊聽方能夠正確接收到的碼序列內(nèi)容也存在差異,發(fā)送方在所收到的碼序列中選擇正確傳輸?shù)牟糠峙c編碼包進(jìn)行疊加傳輸。由于存在人工噪聲和信道噪聲,竊聽方無法獲得發(fā)送方使用的全部碼序列信息對竊取的信息完整解碼。通過仿真LT碼、Raptor碼以及BATS碼在該模型上的應(yīng)用性能可以看出,此防竊聽模型能夠在保證接收方誤包率不變的前提下,增加竊聽方的誤包率,達(dá)到防竊聽的效果。最后,由于原始滑窗噴泉碼的性能與窗口的重疊大小關(guān)系密切,相鄰窗口重疊越多,可靠性越高,時延也就越大,重疊部分的信息在上一輪譯碼成功之后還會參與下一個窗口的編碼,存在信道資源的浪費的問題。本文提出了自適應(yīng)滑窗噴泉碼,利用雙向通信中已有反饋信道的條件,通過反饋譯碼成功或者不成功的包號,自適應(yīng)滑動窗口大小,有效提升了系統(tǒng)的有效速率。同時,將上一個窗口未譯碼成功的度最大信息包疊加在下一個窗口中直傳,增加了上一個窗口信息的譯碼成功率。盡管存在反饋通信,但是反饋信息僅為原始信息包號,當(dāng)源信息包內(nèi)信息長度很長時,反饋所帶來的時延可以忽略不計。
【圖文】：

0圖 2-4 LT 碼編碼示意圖描述的是第一個編碼包0y 的生成過程，其中編碼度為 d 4 個信息包進(jìn)行模 2 求和得到第一個編碼包。上編碼過程描述，可以看出，，噴泉碼也是一種基于二分分圖結(jié)構(gòu)和編碼生成矩陣一一對應(yīng)。因此，當(dāng)發(fā)送端端分圖可以和編碼生成矩陣進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，如圖 2-5 所示 3 4 1 0 10 1 01 1 10 1 1 圖 2-5 LT 碼的生成矩陣與二分圖結(jié)構(gòu)碼器所產(chǎn)生的碼字是連續(xù)不斷的，而解碼端不關(guān)注編碼

Raptor碼多層校驗預(yù)編碼過程
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN92

【參考文獻(xiàn)】

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1 朱宏鵬;張更新;李廣俠;;衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播分發(fā)系統(tǒng)中LT碼的研究[J];通信學(xué)報;2010年07期

2 張楠;陳思;孫曄;楊航;楊軍;;一種頻域RS-LT級聯(lián)碼在短波通信中的應(yīng)用研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2008年10期

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1 易鳴;基于信道差異的物理層安全編碼技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

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1 楊光雨;竊聽信道下安全通信的研究[D];華僑大學(xué);2018年

2 方凱;數(shù)字噴泉碼多用戶編譯碼研究及其在無人機數(shù)據(jù)鏈中應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2017年

3 蘇景瑞;等離子信道下噴泉碼技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

4 王新澤;LT碼的度分布設(shè)計及譯碼算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 楊玲;協(xié)同無線通信的分布式噴泉編譯碼技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

6 白博;衰落信道上無碼率碼技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

7 呂思達(dá);噴泉碼的可靠傳輸及其與網(wǎng)絡(luò)編碼融合的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2011年

8 周玉佳;深空通信下噴泉碼及其級聯(lián)編譯碼技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 趙天嬋;噴泉碼及其在無線衰落信道中的性能分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

10 姜維;混合自動請求重傳技術(shù)的性能研究[D];山東大學(xué);2008年

本文編號：2706893