基于喷泉码的防窃听编码设计

针对无线通信的安全性,提出一种与物理层喷泉码编码相结合的防窃听方法。利用增加人工噪声破坏窃听者喷泉码MP译码顺序,在保证主信道正常通信情况下,大幅度增加了窃听者的误码率,使其难以正常窃取信息,达到保证主信道通信安全的目的。实验结果表明,该方法在增加少量人工干扰噪声的情况下,使得窃听者的误码率达到30%~50%以上,达到防止窃听目的。     

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。     

TURBO编码在鲁棒数字水印中的实现方法

在典型的通信系统中,调制过程是数字信号加载在载波的幅度值、载波的频率或者载波的相位上。因此,可以把载体数据看成是一种广义上的传输载体,把水印信息看成是一般数字信息,那么水印的嵌入过程就是一个广义的调制过程。相应地,可以把水印的检测过程看成是一个水印信号的解调过程,就是从宿主载体数据中提取水印信号。Turbo码的译码性能在于循环迭代的译码结构,针对Turbo码译码复杂度非常高的缺点,提出了各种低复杂度的译码算法。为了解决在图像中嵌入大容量水印难度大的问题,设计并实现了一种新的基于TURBO编码的鲁棒性数字水印算法。从TURBO码的编码特征入手,实现了嵌入方式的选择、水印基本模型、水印算法具体的程序实现方法。在对鲁棒性数字水印的基本理论进行分析的基础上,有效地改善了TURBO码数字水印技术中鲁棒性能。     

AWGN信道下基于Kite码的多级编码技术

多级编码（multilevel coding,MLC）技术将编码和调制相结合,在不占用额外带宽且不降低实际数据传输速率的情况下,可有效提高数据传输的可靠性。根据MLC技术分级编码的特性及信道编码定理分析,将无码率码与MLC技术结合,理论上会得到较好的误比特率及吞吐量性能。Kite码作为一种新型的无码率码,兼有喷泉码与低密度奇偶校验码的优势。以MLC技术中各等价信道的容量计算为理论基础,设计了以Kite码为分量码,结合BP（block partitioning）集分割方式与高阶调制的MLC新方法。仿真结果表明,以Kite码作分量码的MLC译码性能明显优于以传统喷泉码作分量码的MLC译码性能。      

一种基于反馈的Raptor码编码改进方案

针对Raptor码译码的最后阶段出现译码效率明显降低的问题,提出了一种基于反馈的Raptor码编码改进方案:在译码器译出一定数量的中间数据包后,反馈一次信息给编码器,编码器调整参与编码的数据包。通过仿真的方法得到了最佳的反馈控制点,并对改进方案的性能进行了仿真。仿真结果表明:与原来Raptor码的编码方案相比,改进的方案明显提高了最后阶段的译码效率,减小了译码开销。     

单次反馈的Raptor码的内码度分布设计

为了减少Raptor码的冗余编码包,进而减小译码开销,同时保持较小的译码复杂度。研究了当通信网络存在单次反馈时,反馈时间的选择以及Raptor码的内码度分布的调整方案。通过理论分析和仿真给出了最佳的反馈时间点α的值以及度分布的调整方案。仿真结果表明,采用反馈和度分布调整编码,可以明显减小译码开销,同时译码复杂度是线性的,从而改善Raptor码的译码效率。     

改进的用于增强层码流的差错鲁棒编码

在MPEG-4标准的视频流化框架中,精细的可伸缩性视频编码FGS是关键的编码技术。FGS编码框架所生成的分层码流具有可伸缩性和出错恢复能力,这使得FGS码流适合在易发生差错的信道中传输。由于增强层之间的关联关系,任何一个发生在增强层的传输差错都会导致大量接收到的增强层码字因不能解码而被丢弃。为此提出了在进行增强层的位平面编码时,使用再同步变长编码RVLC来代替变长编码,从而将错误的影响尽可能地限制在一个块中,以提高编码的鲁棒性。     

QC-LDPC编码OFDM系统的码优化及迭代译码

为解决在多径环境下,部分正交频分复用(OFDM)子载波可能遭受深衰落而导致系统性能严重下降的问题,该文提出了一种准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)编码的OFDM系统.在该系统中,编码后的校验比特被映射到更高阶的星座图中,并在迭代译码中采用Group Shuffled消息传递调度.根据码字比特映射方式的不同,利用基于Group Shuffled置信传播的密度演进的高斯近似对QC-LDPC码进行了优化.加性高斯白噪声和Rayleigh衰落信道下的仿真结果表明,该系统具有更好的纠错性能和更快的译码收敛速度.     

Exact thresholds for low-density parity-check codes over the binary erasure channel

A simple method for determining the threshold of irregular LDPC codes over the binary erasure channel (BEC) under message-passing decoding is proposed. An exact formula for calculating the threshold of irregular LDPC codes over the BEC is proved. This generalizes the known result on the threshold of regular LDPC codes to irregular LDPC codes. Moreover, our new method can avoid the computation of the inverse of the degree distribution function for irregular LDPC codes. Numerical results demonstrate the correctness of our proposed method.     

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.     

不等保护喷泉码用于应答器报文编码的可行性研究

提出将具有不等差错保护特性数字喷泉码作为欧标高速铁路应答器报文编码方案.由于其不依赖重传、译码过程与编码符号到达译码端次序无关等特性非常适于应答器报文传输场景.针对欧标应答器报文长度特征,本文在不同码长条件下对基于权重的不等差错保护算法、拓展窗口喷泉码及复制窗口不等保护算法的性能进行对比分析,通过Matlab仿真得到3种算法在不同码长条件下的性能.验证采用基于喷泉码的不等差错保护方法作为铁路应答器长报文编码方案的可行性.     

设计距离为7的BCH码及其对偶码的周期分布

通过对循环码生成多项式的讨论研究了BCH码的周期分布,得到了设计距离为7的二元BCH码及其对偶码周期分布的精确计算公式,据此公式可以方便快捷的计算设计距离为7的二元BCH码的周期分布。     

一种路-车通信中的喷泉协作节能传输机制

为了减少路车间通信(road to vehicle communications,RVC)中路边设施的能量消耗,提出一种将由一个路边设施的覆盖区域改为由多个较小功率的路边设施来覆盖,而在路边设施之间通过协作来共同完成向车辆的数据传输.路边设施间的协作传输通过对数据进行喷泉编码、利用喷泉编码的信息累积特性来实现.理论分析和仿真结果表明,采用喷泉协作传输机制,在保证QoS的情况下,路边设施的发送功率有较大的下降.     

高吞吐量低资源占用的累积码译码器

由于相邻节点间存在数据依赖关系,基于最小误符号率(Bahl Cocke Jelinek Raviv,BCJR)算法的累积码译码器无法进行多个节点的并行计算.为了提高译码器吞吐量,研究提高BCJR算法并行度的方法,通过将累积码分段,并在不同分段间传递上一次迭代的信息,属于不同分段的多个节点可以并行计算,使译码器的吞吐量得...