一种改进的基于部分信息喷泉码度分布设计

与传统的喷泉码相比,基于反馈信息的喷泉码可以有效降低译码开销,其编码所采用度分布则是喷泉码设计的关键,本文提出一种适用于反馈喷泉码的基于部分信息度分布构造方法.该方法首先提出具有较小译码开销的最佳单项式度分布函数,并将其与传统的SRSD度分布相结合,然后通过参数调整可以获得修正后的ISRSD度分布函数.仿真结果表明在已知部分信息的喷泉码中,与传统的SRSD度分布函数相比,采用ISRSD度分布函数进行编码使其性能得到明显的提高.

喷泉码中LT码的次优度分布

度分布是影响LT码译码效率的关键因素。通过对译码过程中预处理集的分析,提出LT码的最优度分布,指出其在实际应用中存在的问题,并在此基础上提出实用的次优度分布。测试结果表明,采用次优度分布的LT码在平均译码效率、最优译码效率、译码效率方差三方面性能都优于稳健孤立子度分布,研究结果对提高数据分发应用的分发效率具有实用价值。

删除信道下单反馈SLT编码

基于反馈信息的喷泉码在选择合适的度分布函数下可以有效降低译码开销.将DALT码与基于反馈信息的SRSD度分布函数相结合,提出一种适用在删除概率较低信道中使用的单反馈SLT编码方法.与传统LT码相比,该方法仅增加一次反馈,降低了编译码过程的复杂度,其编译码复杂度、开销等均与信道删除概率有关.理论分析及实验结果表明,在低删除概率信道中,采用所提方法可以有效地减少传输中编码包的个数,其喷泉码性能优于传统的LT码和SLT码.

一种基于LT码的不等错误保护方法

针对在各种恶劣的信道环境中优先保证码流中相对重要数据的正确传输问题,提出了一种改进的基于LT码的不等错误保护(UEP)方案。首先在分析了目前基于LT码的UEP方案中因数据简单舍入操作可能带来性能恶化问题的基础上,提出了将度分布修正系数修改为优先级和输出节点度数的函数并且在计算重要数据节点的度数时采用按概率上下取整操作的改进方案,克服了目前方案中存在的性能恶化问题;然后推导了其在BEC信道中采用最大似然概率(ML)译码时UEP性能的理论上下界;最后对其在多进制删除信道中采用置信传播(BP)算法译码时的UEP性能进行了仿真实验。理论分析和仿真实验的结果都显示,与目前方案相比,该改进方案具有较好的UEP性能,同时增强了设计的灵活性。

LT码中一种新的开关度分布

针对LT喷泉码,为进一步增加小度值的可译码集出现概率,限制二进制指数度分布的最大度值,提出了截短二进制指数度分布;为进一步增加大度值的可译码集出现概率,改变鲁棒孤子度分布的分布值,提出了滑动的鲁棒孤子度分布.结合这两种度分布,建立了一种新的开关度分布.仿真结果表明,新的开关度分布进行LT编码时的初始译码成功率达到了56%,整体译码成功率高于原始的开关度分布约9%~12%.

一种基于LT码的度分布优化算法

度分布函数是影响数字喷泉码性能的关键因素,在LT码中,当原始数据分组个数较小时,鲁棒孤波度分布(RSD)存在编译码复杂度较高、译码性能下降等问题。为此,提出一种新的截短鲁棒孤波固定度分布优化算法。对固定度分布(SD)进行调整后截短RSD,将截短后的RSD和调整后的SD相结合并做归一化处理,得到一种新的度分布。仿真结果表明,与RSD、SD度分布相比,该度分布优化算法能够降低25%~31%的译码开销,节省22%~55%的平均编译码时间,且原始数据分组个数越小,性能改善越明显。

MIMO-FSO中LT码新型度分布的性能研究

通过建立基于Gamma-Gamma分布的MIMO-FSO系统模型,研究了鲁棒孤子分布(RSD)与泊松鲁棒孤子分布(PRSD)的性能,并通过仿真验证了LT码与采用PRSD的LT码在不同湍流信道下的误码性能。

基于存储机制的LT码编译码方法

提出一种基于存储(memory-based,MB)机制的Luby变换码的编译码方法,来实现信息在二进制删除信道(binary erasure channel,BEC)中的可靠传输。首先,发送端的编码器采用泊松鲁棒孤子分布(Poisson-robust soliton distribution,PRSD)产生普通编码包,同时产生携带存储信息的"存储包"。然后,源源不断在BEC中发送编码包和"存储包"给接收端。接收端的译码器根据接收到的"存储包"的数量不同,采取不同方式对输入包进行译码。如果"存储包"全部被接收,则所有输入包都能通过"存储包"中的存储信息直接获得;如果部分"存储包"丢失,则结合"存储包"和置信传播(belief propagation,BP)算法进行译码;如果所有"存储包"丢失,则仅采用BP算法进行译码。仿真结果表明,相比LT码的传统编译码方法,采用PRSD-MB方法可以大大降低误比特率,提高编译码效率。

自由空间光通信中LT码的编码技术研究

为了克服大气湍流对自由空间光通信(FSO)链路的影响,将LT码应用到FSO系统中,并结合基于部分信息LT码的修正转移鲁棒孤子分布(ISRSD),模拟了不同大气湍流强度信道,采用不同的编码方案进行模拟比较,结果表明:与RS码相比,误码率为10^(-4)时,LT码获得大约2dB的编码增益;相比于RSD,ISRSD能使译码开销降低1%~2%,且LT码采用ISRSD后,误码率为10^(-7)时,系统获得0.2~0.5dB的编码增益。

基于LT码的LBCMP迭代纠错方法

针对删除信道中发生错误的数据包,提出联合信道编码的LBCMP迭代纠错方法,该方法充分利用错误数据包中含有的正确信息,将LT编码包作为冗余纠错包与线性分组码相结合,并采用MP迭代译码方法进行纠错.理论分析及实验结果表明,采用LBCMP迭代方法可以减少为恢复错误数据包所需要的信源编码包数量.

基于单反馈SLT码的纠错码与MP联合译码

转移LT(shifted Luby transform,SLT)码是信源依据接收端的反馈信息进行的LT(Luby transform,LT)编码方法,这种编码方法可以有效地减少解码所需要的数据包个数,由此,本文针对基于单次反馈SLT码的信道纠错码与信息传递(message propagation,MP)联合译码方法,对原有的转移鲁棒孤立子分布(shifted robust soliton distribution,SRSD)函数进行改进得到适合MP联合译码的扩展转移鲁棒孤立子分布(expand shifted robust soliton distribution,ESRSD)函数。将本文提出的ESRSD用于MP联合译码方案分别与LT码、反馈SRSD MP联合译码相比,实验结果显示,采用本文提出的ESRSD进行编码在MP译码所需要数据包的个数最少。

新型度分布的LT码在自由空间光通信中应用

由于自由空间光通信(FSO)受到大气湍流效应的影响,运用信道编码技术来保证FSO系统的稳定性。研究LT码原理,并将其引入FSO系统。分析LT码度分布需要满足的条件,引用泊松鲁棒孤子度分布来减小LT码译码开销、降低编译码复杂度,并应用于FSO系统来提高FSO系统性能。采用MATLAB进行仿真,比较泊松鲁棒孤子度分布与鲁棒孤子度分布的性能,并模拟在不同湍流信道中的FSO系统误码率。结果表明,泊松鲁棒孤子度分布具有较小的平均度值,能够减小LT的译码开销、降低编译码复杂度;且应用泊松鲁棒孤子度分布的LT码能够降低FSO系统中的误码率,保证FSO系统稳定。

LT码新型度分布及其在电力线通信中的应用

Luby变换(Luby Transform,LT)码作为信道编码应用于电力线通信(Power Line Communication,PLC),可实现电信号的可靠传输。度分布对LT码编译码性能的影响至关重要。为了得到更优的度分布,首先调整二进制指数分布(Binary Exponential Distribution,BED)中的度数比例,获得一种译码性能更优的改进的二进制指数分布(Improved BED,IBED)。然后,根据IBED在冗余度较小时译码成功率高,而冗余度增大后鲁棒孤子分布(Robust Soliton Distribution,RSD)的译码性能表现更佳的特点,通过求和归一化的方式将IBED与RSD两种度分布的优势进行有机结合,提出一种新型二进制鲁棒孤子分布(Binary RSD,BRSD)。仿真结果表明,与其他方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行LT编码,可明显降低译码开销,并节约编译码耗时。将新型度分布应用于基于LT码的PLC系统中,能有效地抑制PLC信道中各种噪声对电信号的干扰,并提高通信效率。

基于IBED和仿生算法的LT码度分布设计

度分布是影响Luby变换(Luby transform,LT)码性能优劣的关键因素,为了得到更优的度分布,提出一种基于改进的二进制指数分布(improved binary exponential distribution,IBED)和仿生算法的LT码度分布设计方案.采用IBED度分布进行LT编码,初始译码成功率可高达90%以上,但随着译码开销增大,译码成功率上升速度减缓,而此时鲁棒孤子分布(robust soliton distribution,RSD)的译码性能表现更佳.为了将IBED和RSD的优点有机结合,利用人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm,AFSA)在两种度分布间寻优,基于期望可译集构建该算法的目标函数,通过最大化目标值得到更优的度分布.仿真结果表明,与类似方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行LT编码可明显降低译码开销,并节约编译码耗时.

LT码截短度分布对译码性能影响的研究

为了提高喷泉码的编译码性能,以LT码为基础,研究度分布对译码性能的影响.设计了一种基于RSD分布的截短度分布,并分析了这种截短度分布的译码性能.通过与其他截短度分布进行比较,新的截短度分布在保证译码成功时所需的开销更少,并且发现影响截短度分布性能的因素为最大度值及其概率密度,最大度值的选取与输入符号数有关.

一种LT码度分布优化方法

作为一类码率不受限的纠删码,Luby变换(Luby transform,LT)码已成功地应用于无线通信,实现数据的可靠传输。度分布是影响LT码性能优劣的关键因素。然而,传统的鲁棒孤子分布(Robust soliton distribution,RSD)在LT码码长较短下的性能不够理想。针对该问题,提出一种适用于二进制删除信道(Binary erasure channel,BEC)的新型LT码度分布优化方法。基于度分布重要特性,采用人工鱼群算法(Artificial fish swarm algorithm,AFSA)对RSD中某些重要度数的比例进行寻优。仿真结果表明,与类似方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行LT编码可降低译码开销,并节约编译码耗时。

新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用

Luby变换(LT)码作为一种抗干扰编码技术,应用于认知无线电系统,可提高次用户数据传输的可靠性。编译码是影响LT码抗干扰性能的关键因素。为提高数据传输的可靠性和速度,该文提出一种适用于认知无线电系统的LT码联合泊松鲁棒孤子分布-叠层(CPRSD-H)编译码算法。编码过程中,编码器首先采用CPRSD进行编码产生编码分组和编码矩阵,随后通过编码矩阵中度数为1和度数为2对应的列向量携带双层信息:度数为1和度数为2的编码分组和与其相连接的输入分组的连接关系;部分原始数据信息。译码过程中,译码器首先通过第1层存储信息采用置信传播(BP)算法译码完成,随后一些未被成功译出的信息再通过第2层存储信息进行填补。仿真结果表明,将CPRSD-H编译码算法应用于认知无线电系统中,能够显著降低LT码的误比特率(BER),提高次用户有效吞吐量以及加快LT码编译码速度。

一种用于LT码的新型联合度分布设计方法

为提高LT码的性能,提出一种用于LT码的新型联合度分布设计方法。将鲁棒孤子分布和改进的幂律分布结合,利用黄金分割算法对基于联合度分布函数的可译集函数进行优化搜索,找出使LT码具有更好译码性能的参数。仿真结果表明,在二进制删除信道的不同删除概率下,联合度分布与鲁棒孤子分布和无标度LT码相比,具有更好的编译码性能。当删除概率为0时,相较于鲁棒孤子分布,联合度分布译码开销可节省2.23%~7.62%,编译码所消耗的时间缩短9.46%~28.57%。

基于度1的二次LT编码信息安全传输设计

由于窃听信道中的LT编码可以有效降低窃听者的截取信息效率,设计出一种基于LT码中的度1符号再次进行LT编码的防窃听信道编码方法,先将LT码的部分编码矩阵依据度大小重新排列,对排列后得到的连续度1符号进行第二次LT编码,利用BP译码恢复LT码需要度1符号,从达到延迟窃听者开始译码时间、降低窃听者截获效率的目的。实验结果表明,与传统防窃听LT码相比,该方法提出的LT防窃听码在几乎不增加合法接收者译码符号数量情况下,可以使窃听者的截获效率降幅更为明显。

开关度分布:一种改进的LT数字喷泉编码度分布

LT数字喷泉编码所采用的度分布是影响译码效率的关键因素。给出了一种改进的LT数字喷泉编码的度分布,即开关度分布,它结合鲁棒孤子分布和二进制指数分布的优点,可以产生足够多的度很小的编码数据包,减少了译码器启动译码过程所需要的编码数据包的数量,而且减少了译码器成功译码时所需要的编码数据包的总数量。通过仿真给出了最佳的开关点参数。仿真显示,与鲁棒孤子度分布和二进制指数度分布相比,采用开关度分布,明显改善了译码效率。