高速光通信系统中的前向纠错编码技术研究

随着互联网等新兴业务的兴起,人们对数据流量的需求不断增长,高速通信系统应运而生。作为降低误码率,提高系统容量的前向纠错编码技术也伴随着高速通信系统的发展备受关注。围绕高速光通信系统的前向纠错编码,详细介绍了光通信系统组成,FEC的发展阶段,以及适用于高速光通信系统的前向纠错编码技术。

利用纠错编码的同频调制混合信号单通道盲分离

该文建立了同频调制编码混合信号的基本模型,提出了基于M-PSP的利用编码信息的单通道盲分离算法,重点研究了状态格图的构建、分支度量的计算和信道响应的跟踪。仿真结果表明,利用编码的单通道盲分离算法可以获得比不利用编码更好的性能,对于1/2码率的卷积编码BPSK信号,在误码率为10-4时,信噪比改善可达到2 dB左右。

基于Reed-Solomon算法的QR码纠错编码

分析了Reed-Solomon算法原理和伽罗华域的基本运算规则，构造了算法和纠错编码的实现电路,并简要讨论了QR码的纠错能力。

小波变换结合纠错编码的半透明数字水印

该文结合实际应用需要提出了半透明数字水印的概念 ,并研究了带参数的双正交整数小波的构造 .结合带参数的整数小波变换与纠错编码设计了一种半透明数字水印 .带参数整数小波的使用 ,提高了水印的安全性 .根据小波域量化噪声自适应地确定嵌入强度 ,并结合纠错编码 ,提高了抗攻击能力 .实验表明该算法有较强的抗JPEG压缩和图像处理的能力 .

支持向量机与纠错编码相结合的多类分类算法

提出了一种基于纠错编码的支持向量机多类分类算法 ( ECC- SVM) ,并在理论上研究了该算法的推广性与编码长度、码间汉明距离、编码顺序以及每个 SVM推广性之间的关系 ,给出了这种关系的数学表达 ,为提高该算法的推广能力指明了方向。把目前广泛使用的 1 - v- R SVM多类分类算法作为该算法的一个特例 ,分析了它的推广性。计算机仿真数据和多光谱遥感图像分类实验结果表明 ,ECC- SVM具有更快的分类速度和更高的分类精度 。

利用Arnold变换和纠错编码实现盲数字水印

提出了一种新的图像数字水印算法.利用纠错编码和Arnold变换对二值水印图像进行预处理,将其作为水印嵌入到原始灰度图像的位平面中,提高了算法的安全性.在嵌入位置的选择上,通过在Arnold置乱过程中对最佳置乱度的计算,生成密钥Key,生成和再现水印嵌入位置,实现了水印的盲提取.仿真和攻击检测试验表明,该算法对常见的噪声干扰和图像处理方法,如高斯噪声、椒盐噪声、JPEG压缩、剪切等具有鲁棒性.

基于差值扩展和纠错编码的可逆图像认证

针对一些敏感数字图像在认证水印嵌入过程中不能引入失真的问题,提出一种能够定位图像篡改块的可逆图像认证方案,利用纠错编码使认证数据能抵抗可能受到的篡改攻击,并用差值扩展的方式将编码后的认证数据嵌入到图像中。仿真实验结果表明,若认证通过,则图像可完全恢复到原始状态,否则,图像中篡改的块可被定位,并完全恢复其他未篡改的区域。

采用分组纠错编码的多接入传输分集方法

针对异构无线网络,提出一种基于前向纠错(FEC)编码的多接入传输分集方法,以获取多接入分集增益.该方法将前向纠错编码与并行多接入传输进行联合设计,编码后的分组包根据传输条件在不可恢复概率最小的条件约束下,动态地分配到多个可用接入链路上,不仅有效利用了多接入传输分集(MRTD)带来的数据可靠性,还保证了系统的有效吞吐量.性能分析及仿真表明,在信道状况较差的条件下,本方法在传输可靠性及有效性方面有较好的性能.

Flash存储中的纠错编码

Flash闪存是一种非易失性的存储器件,随着工艺尺寸的不断减小,存储容量需求的不断增加,存储可靠性与寿命成为Flash生产与应用过程中最严重的两个挑战.基于多级(MLC,Multilevel Cell)"与非(NAND)型"Flash的层级结构特征与读写操作特性,构造了一种基于正交映射的纠错编码方法,给出其编解码原理与结构,并分析其纠错能力.在此基础上,分析了该编码方法在Flash存储系统中的两种典型应用场景,即分布式多用户共享存储以及历史数据的无差错恢复.此外,Flash存储单元的可靠性受擦除次数的限制,其寿命相当有限,该编码方法可以有效地利用坏块来提高Flash的整体生命周期.分析结果表明:不改变整体结构,只需对编码模块进行简单调整,即可实现多种实际应用需求.

一种带纠错编码的小波域盲水印算法

先前众多的DWT(discretewavelettransform)域水印算法几乎都是私有水印或易脆水印,而针对版权保护的鲁棒的、公开的小波域水印算法却极少。文章提出了一种小波域盲水印算法,水印嵌入到小波分解的高频子带,通过采用小波系数的数字化编码技术实现了盲水印的提取。水印在提取过程中不需要任何原始图像信息。为提高水印的鲁棒性,引入了简单的纠错编码机制。

低信噪比下图像传输的纠错编码方法

针对数字图像无线通信系统中低信噪比下图像质量的"门限效应",提出了一种基于tent map混沌系统的高阶量纠错编码方法。仿真实验中与LDPC(low-density parity-check)码、镜像Baker码对比发现,压缩图像经LDPC码处理后出现"门限效应",且信噪比低于2.2dB时,图像的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)急剧下降,而高阶量纠错码图像的PSNR随信噪比(signal to noise ratio,SNR)呈线性变化;与镜像Baker码相比,高阶量纠错码图像的PSNR有5dB的增益,并提高了编译码效率和带宽利用率,具有较强的纠错能力和较低的编译码复杂度。

电力数据传输中的纠错编码技术

介绍了电力数据传输的特点以及常见的差错控制方法。详细论述了基于调制技术与编码技术的网格编码（ＴＣＭ）。分析了在电力数据传输时，纠错码和调制方式的选取原则和扩散卷积码的编码、Ｖｉｔｅｒｂｉ译码及其纠错性能。实验证明，该卷积码不仅可以纠正随机错误，而且还可以纠正突发错误，非常适合电力传输。最后分析了采用单片机和 Ｄ／Ａ变换器实现的ＱＡＭ调制解调方法。

基于纠错编码的自适应图像水印算法

采用三维Lorenz映射对水印加密以提高安全性,并通过纠正水印误码来降低检测误码率,提高水印的稳健性.充分考虑了纠错编码中引入的信息冗余将导致水印嵌入强度的降低等问题,采用基于蚁群算法的图像内容边缘检测方法,使水印的分布集中在图像显著的边缘特征中,嵌入强度随着图像特征的变化而自适应地变化.在水印的检测中,利用Kalman滤波法对水印信息进行预测和估计,在没有原始图像数据的情况下,能够恢复嵌入的信息.实验结果表明,该方案具有较好的抗JPEG压缩、高斯噪声和剪切的鲁棒性.

纠错编码在遥控起爆器中的应用

介绍了通信信道的差错类型、差错控制原理、控制方式,并以遥控起爆器为例设计了一种8位变形汉明码纠错编码,对提高遥控起爆的成功率,降低误码率具有较大的实用价值。

单片机与PC机通信中的纠错编码

PC机与单片机构成的上、下位机分布式控制系统是一种常见的工业控制系统,它结合了单片机对实时数据采集、控制以及PC机对图形显示、数据处理的优点.介绍一电火花成型机数控系统中,单片机串口与PC机通信过程中的纠错编码.采用线性分组码进行编码,用伴随式译码.由于加工过程中,电火花的电极与工件之间的火花对于弱电控制系统本身就是一个干扰源,采用该介绍的纠错编码后,通信效果很好.

一种带纠错编码的小波零树基图像水印算法

提出了一种新颖的数字水印纠错编码方案。通过对二值水印图像进行精心设计 ,引入纠错编码机制 ,并将其应用于传统的小波零树 (EZW )算法中。实验结果表明 ,在相同的水印嵌入强度和攻击强度条件下 ,通过引入纠错编码机制 ,可以显著提高水印在抗JEPG压缩、抗几何攻击、抗中值滤波。

锅炉承压管道检测机器人通讯的纠错编码

介绍了承压管道检测机器人多级通讯中的纠错编码。机器人采用8位单片机作为控制器,针对其特点,采用BCH码作为多级通讯的纠错编码,文中给出了BCH的结构,为提高通讯过程的实时性,采用软件快速查表法实现BCH的编码及译码,离线计算出纠错编码表、伴随式表以及与伴随式对应的正确信息码表,通讯过程中复杂的编码、解码过程变为快速查表过程,可精确检测并纠正所有错误位数不大于2的误码。为提高查表效率,采用折半查表法以及索引查表法。

一种基于纠错编码技术的盲数字水印算法

目前基于离散余弦变换的图像数字水印技术水印大多都不能盲提取。提出一种基于量化的鲁棒性数字水印技术。首先,对水印信息进行纠错编码提高水印的鲁棒性,并通过Arnold置乱对水印信息进行加密;然后将原始载体图像经过8×8分块DCT变换后,根据预处理后的水印数据量选定水印嵌入位置;最后对DCT系数进行量化同时完成水印信息的嵌入。本算法实现了水印的盲提取。实验表明,文中水印方法实现简单,具有较好的稳健性和不可见性,能有效抵抗噪声J、PEG有损压缩、滤波等恶意攻击。

面向HPC互连网络的低延迟前向纠错编码研究与实现

当前主流高性能互连网络的端口速率已达到100~400 Gbps,其单通道速率已达到25~50 Gbps。在这种高速率的网络上传输数据,前向纠错编码是提高其可靠性的必要技术。以太网国际规范IEEE 802.3采用的前向纠错编码为RS(528,514)和RS(544,514),但是这2种码型难以满足高性能互连网络在低延迟方面的性能需求。首先,分析了RS的编码和译码结构,并定量研究了RS码型参数与编解码延迟之间的关系。接着,提出了一种面向当前高性能互连网络的新型低延迟编码—RS(271,257),并比较了该码型在占用带宽和纠错能力等方面的优缺点。最后,实现了基于RS(271,257)的低延迟网络编码子层,并对其进行了资源消耗评估和延迟性能模拟。综合考虑资源消耗、纠错能力和延迟性能3方面因素,RS(271,257)是一种理想的低延迟前向纠错码型,可满足当前面向HPC的低延迟高性能互连网络的编码子层的设计需求。

基于提升小波和纠错编码的复合型盲水印技术

提出了一种改进的复合型水印嵌入方法,引入了通信中的纠错编码技术,在很大程度上增强了鲁棒水印的鲁棒性。两类水印均实现了盲提取,且算法是公开的。与改进前的算法相比较,该算法中的鲁棒性水印对图像增强、几何剪切、马赛克等常见攻击,尤其是对局部区域篡改、JPEG压缩的抵抗能力有了明显的改善。同时,脆弱性水印不仅能判断图像的真实性,还能够准确、直观地定位篡改位置。