本文關鍵詞：噴泉碼的編譯碼算法研究與仿真實現(xiàn)

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【摘要】：隨著通信網絡技術的發(fā)展,社會對無線通信發(fā)送和接收質量、效率的要求都越來越高,無線通信技術被廣泛地應用于各個領域,而無線信道的信道質量通常比較差,就會影響了通信的可靠性,噴泉碼作為一種前向糾錯技術,能夠有效對抗信道干擾,很適合應用在無線網絡中,本文以噴泉碼為研究對象,在編譯碼算法和不等差錯保護等方面做出了一定的貢獻。噴泉碼是一種不需要信道反饋來保證數(shù)據可靠性的一種編碼,它作為一種無碼率碼,可以靈活地配置信道資源,從而實現(xiàn)數(shù)據的高效可靠傳輸。而且噴泉碼的編譯碼復雜度相對較低,無論在軍事領域還是民用領域,以LT碼和Raptor碼為代表的噴泉碼都起著十分重要的作用,也越來越多的受到了來自業(yè)界和學術界的關注,本文以噴泉碼為研究對象,在噴泉碼的度分布、編譯碼算法、不等差錯控制等方面進行了研究。具體主要工作如下:首先介紹了噴泉碼的基本概述,包括它的特點、發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀,對幾種有代表性的噴泉碼進行了詳細介紹,分析了它們的優(yōu)缺點,并以LT碼和Raptor碼為對象介紹了噴泉碼是如何編譯碼的。其次,對五種具有代表性的噴泉碼度分布函數(shù)——平均度分布、度-1分布、二項分布、理想孤波分布和魯棒孤波分布進行了研究,決定噴泉碼的編譯碼性能的關鍵因素之一就是噴泉碼的度分布設計,然后從度分布的設計出發(fā),針對兩種具有代表性的噴泉碼——LT碼和Raptor碼為研究對象,研究了它們的編譯碼的方法,并對它們的優(yōu)缺點進行了介紹,對噴泉碼在不同度分布條件下進行了譯碼成功率、誤碼率的仿真;最后,針對不等差錯保護編碼方案的具體應用,論文研究了UEP噴泉碼的實現(xiàn)方法,在此基礎上,提出了一種UEP噴泉碼的優(yōu)化設計方法,該方法分析了現(xiàn)有UEP噴泉碼設計方法的缺點,在此基礎上進一步改進了現(xiàn)有的UEP噴泉碼,基于一定的信道條件情況,全局優(yōu)化了重要信息和不重要信息的編碼方式和譯碼性能。仿真結果表明與傳統(tǒng)的UEP噴泉碼方法相比,優(yōu)化設計的UEP噴泉碼具有更好的整體譯碼性能。
【關鍵詞】：噴泉碼 編譯碼算法 度分布 不等差錯保護
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題研究背景、目的及意義14-15
• 1.2 糾錯編碼技術的發(fā)展歷史15-16
• 1.3 噴泉碼的國內外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 噴泉碼的研究意義16-17
• 1.3.2 噴泉碼的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4 論文研究內容及章節(jié)安排20-22
• 1.4.1 論文研究內容20-21
• 1.4.2 論文章節(jié)安排21-22
• 第二章 噴泉碼技術概論22-36
• 2.1 噴泉碼的基本概念22-24
• 2.1.1 刪除信道模型22-23
• 2.1.2 數(shù)字噴泉碼的原理及定義23-24
• 2.2 LDPC碼和Tornado碼24-26
• 2.2.1 LDPC碼24-25
• 2.2.2 Tornado碼25-26
• 2.3 隨機線性噴泉碼26-28
• 2.4 LT碼28-31
• 2.4.1 LT碼的編譯碼過程29-30
• 2.4.2 LT碼的碼度分布30-31
• 2.5 Raptor碼31-34
• 2.6 本章小結34-36
• 第三章 噴泉碼的編譯碼器設計36-52
• 3.1 LT碼度分布36-41
• 3.1.1 經典投球過程36-37
• 3.1.2 傳統(tǒng)度分布37
• 3.1.3 理想孤波分布37-39
• 3.1.4 魯棒孤波分布39-41
• 3.2 LT碼編譯碼方法41-44
• 3.2.1 LT碼編碼方法41-42
• 3.2.2 LT碼的置信傳播譯碼算法42-43
• 3.2.3 LT碼的高斯消除譯碼算法43-44
• 3.3 LT碼譯碼算法性能分析44-45
• 3.4 Raptor碼的引入及編碼器結構45-49
• 3.4.1 Raptor碼的思想45-46
• 3.4.2 Raptor碼的結構及預編碼方法介紹46-49
• 3.5 Raptor碼的性能仿真49-50
• 3.6 本章小結50-52
• 第四章 不等差錯保護噴泉碼的設計52-66
• 4.1 引言52-53
• 4.2 早期UEP噴泉碼技術方案53-56
• 4.2.1 UEP-LT碼53-54
• 4.2.2 基于擴展窗的UEP噴泉碼54-56
• 4.3 分布式UEP噴泉碼56-60
• 4.3.1 與或樹介紹56-58
• 4.3.2 分布式UEP噴泉碼概述58-60
• 4.4 改進的分布式UEP噴泉碼方案60-65
• 4.4.1 編碼原理60-62
• 4.4.2 仿真分析62-65
• 4.5 本章小結65-66
• 第五章 總結與展望66-68
• 5.1 全文總結66
• 5.2 展望66-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-74
• 作者簡介74-75

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本文編號：791496