一种联合度分布LT码设计

LT码是一类前向纠错信道编码,用于纠正信道分组删除(Packet erasure)。这类编码具有广泛的用途,包括计算机科学、网络传输、媒体存储、大文件下载等等。在LT码的设计中,度分布是成功解码和快速运算的关键。这篇文章展示了一种新的LT码设计,它将弱分布用于前期解码,再将增强型分布用于后期解码。由于弱分布具有低的平均度数,它可以显著地增加编码及解码的速度。同时,增强型度分布具有高的平均度数,能够提高成功解码的概率。通过一系列的仿真,笔者观察到这种设计的编码冗余度和编解码所需的异或运算量比使用Robusts oliton分布的参考方案降低大约50%。
     

一种联合度分布LT码设计(英文)

LT码是一类前向纠错信道编码,用于纠正信道分组删除(Packet erasure)。这类编码具有广泛的用途,包括计算机科学、网络传输、媒体存储、大文件下载等等。在LT码的设计中,度分布是成功解码和快速运算的关键。这篇文章展示了一种新的LT码设计,它将弱分布用于前期解码,再将增强型分布用于后期解码。由于弱分布具有低的平均度数,它可以显著地增加编码及解码的速度。同时,增强型度分布具有高的平均度数,能够提高成功解码的概率。通过一系列的仿真,笔者观察到这种设计的编码冗余度和编解码所需的异或运算量比使用Robust soliton分布的参考方案降低大约50%。     

一类具有稳健无标度特性的LT码及其性能

编码符号的度分布是影响LT码编(译)码性能的关键因素.根据LT码译码过程的消息传递机制,构造一类具有复杂特性的网络结构.利用无标度网络具有平均路径长度最短的特性,提出一种具有稳健无标度特性的LT码.实验结果表明,该编码方案在编(译)码效率、冗余因子、译码成功概率等3方面都优于基于健壮孤子分布的LT码和基于次优度分布的LT码.该编码方案对数据在无线中继网络中的可靠、高效传输具有实用价值.     

一种适用于短码长LT码的改进编码算法

LT码是第一种实用的无速率码,但短码长LT码在加性高斯白噪声（AWGN）信道中的性能不佳,原因是度数为1的校验节点的数量过少以及小度数值信息节点的存在。为了提高短码长LT码的误比特率（BER）性能,提出了一种改进编码算法。改进算法引入了权重因子和小度数分布函数用以间接地提高度数为1的校验节点的比例,从而提高了译码成功概率。算法按度数值从小到大的顺序将信息节点分类成若干个集合,并通过改变校验节点选择信息节点的方式,使得靠前集合中的信息节点始终能被优先选取,从而消除了小度数值的信息节点。仿真结果表明,改进算法在给定信噪比和码率值条件下均能实现BER性能的提升,且最多可获得近4.6dB的性能增益。     

LT码的远程光纤通信系统性能研究

针对传统前向纠错码在光纤通信系统中不能根据信道状况自动调整码率和常用光纤信道模型不准确的问题,提出基于码率可调LT码的非对称卡方噪声分布的光纤通信系统.在此基础上,针对LT码编码度1断层和生成矩阵中短环影响译码的问题,设计基于指数健壮度分布的去4环的联合编码算法.仿真结果表明,该文算法相比鲁棒孤波度分布译码算法效果有所提高,在收包数量一定的前提下,提高了译码成功率;同时LT码在卡方信道模型下的编译码性能优于其他信道.     

特定条件下的LT码关键参数性能研究

针对LT码的鳊译码过程,度数分布以及应用环境特性,提出了LT码度数分布中的关键参数分析模型,其核心思想是在对LT码的填译码参数进行极限值研究,在数学分析的基础上得出了最优化参数条件下的LT码性能,并且对各个参数的重要性进行分析,提出了数字喷采码译码失败概卒的具体值。在极限值条件下研究了接收的数据量对LT码的影响以及得出了最佳接收数据量。理论研究和仿真结果表明：提出的关键参数分析模型,能够较好的拟合实际LT码性能条件。     

基于混沌组合的LT编译码算法

传统的LT编译码算法多采用线性同余法(LCG)对编码信号的度和度邻接信号进行随机均匀选择,但线性同余法产生的随机数列具有独立性差,周期与计算机的字长有关的缺陷.针对该问题,将混沌映射引入LT码,构建基于混沌组合的LT编译码算法,使编码信号的度和度邻接信号得到更好的随机均匀选择.仿真结果表明,该算法具有分组头部开销少,便...     

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。     

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.     

基于软译码的系统LT码及其无线信道应用

LT码在删除信道下显示出优异的纠删性能,但在无线信道中由于信道噪声固有的影响,接收端必然产生误码,错误的译码起始信息导致LT码在解码后出现错误传播现象。为了减少误码,实现LT码在无线信道下的应用,提出构造系统LT码,同时在译码时产生校验矩阵,采用基于对数似然比的置信传播算法(LLR-BP)进行软信息译码的方法。仿真实验结果表明,基于软译码的系统LT码具备良好的纠错性能,显示了其在无线信道应用的可行性和有效性。     

Rice信道下LDPC码译码粘滞点研究

LDPC码译码误比特率与迭代次数关系曲线及其粘滞点的研究,对于进一步深入分析译码机理和加快译码收敛的速度有着重要的意义.文章以Rice信道为研究背景,提出了一种采用基于offset BP_based译码算法的DDE分析结合差分进化技术的非正则LDPC码的优化方法,据此得出了Rice信道下最大比特节点次数为10、码率为1/2和1/3的优化次数分布对以及相应的码门限值;通过仿真得到了在Rice信道下LDPC码译码粘滞点分析的相关曲线,并从译码粘滞点角度研究了LDPC码的门限现象.通过对各阶节点的译码粘滞点分析结果表明,高阶节点相对于低阶节点而言,对于译码有较大贡献,据此提出了改进译码算法的两种思路.     

LT码的标记重传BP译码算法

当通信系统允许反馈时,LT码可以利用重传信息分组获得良好的性能,但是多次请求重传造成接收端等待时间过长,导致整个译码时间增加.为了减少重传次数和译码时间,提出了MR-BP(mark and retransmission belief propagation)译码算法.在BP(belief propagation)译码失败后,利用标记向量标记需要重传的信息分组,选取标记的信息分组.假设这个信息分组已经解码,把向量与分组的值作为整体继续BP译码.接收端只需要收到请求标记矩阵中标记的信息分组即可成功解码.MR-BP译码算法不仅解决了BP译码算法失败率大的问题,而且一次请求信息分组也明显地减少了译码时间.经过仿真验证,在重传分组数相同的情况下,译码时间明显减少.     

基于无标度网络的LDPC码的构造

基于无标度网络的幂律分布特性来优化不规则低密度奇偶校验(LDPC)码的变量节点和校验节点度的分布,使其具有最短的迭代译码长度。根据节点度的分布,采用渐进添边算法和短环删除算法设计出无四环的新LDPC校验矩阵。利用Matlab对所构造的SF-LDPC码进行仿真分析。结果表明,在保证误码率性能的前提下,SF-LDPC码的平均译码长度和运算复杂度得以降低。     

基于和积算法的汉明码迭代译码性能分析

现代高效纠错码采用了迭代译码，极大地提高了系统的纠错性能，因此用迭代译码对汉明码译码系统进行了设计，并且用因子图与和积算法等现代编译码理论对汉明码的迭代译码过程进行了理论分析。实验结果表明，在加性高斯信道下，在误码率为10^-2时，汉明码迭代译码较古典译码仿真结果大概提高了3dB，同时，汉明码的迭代译码方式与最佳的枚举译码方式的性能相当，但译码复杂度有显著下降，这使得迭代译码在汉明码中的实际运用具有重要价值。     

基于卷积码、LDPC码、Turbo码的BICM—ID性能的研究

比特交织编码调制迭代译码（BICM—ID）是一种编码、调制和迭代译码相结合的技术,主要应用于无线通信中的信道编译码．BICM—ID在结构设计上加入了比特交织器和软输入软输出（SISO）译码器,结合迭代译码,最终实现次优译码．不同的编码方法在BICM—ID系统中也有着很大的性能差异,针对几种常见纠错编码方法——卷积码、Turbo码、LDPC码,在BICM—ID系统下的误码率性能进行比较．仿真得到系统在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的误码率曲线,表明不同纠错编码的BICM-ID系统性能与理论分析相一致．