RaptorQ喷泉码编译码算法分析及优化

RaptorQ喷泉码是喷泉码的最新研究成果，理论分析和仿真验证表明，RaptorQ喷泉码是性能最好的喷泉码，同时也是编译码复杂度最高的喷泉码。针对RaptorQ喷泉码编译码复杂度高这一问题，以国际标准RFC6330所设计的RaptorQ码编译码流程为基础，提出一种RaptorQ编译码算法的优化版本。新的编译码流程通过固定生成矩阵的方式提前计算好生成矩阵并存储，方便随时调用；通过提前列变换的方式规避多次寻找标准行和高斯消去操作，以及通过去稀疏化的方式，减少编译码过程中的矩阵乘法和异或运算。仿真比较优化前后的编译码算法，结果表明，优化后的RaptorQ码编译码流程能够在保证传输性能不变的同时，减少RaptorQ喷泉码编译码基本运算次数、缩短RaptorQ喷泉码编译码的时间，降低了编译码的计算复杂度，并保持了传输性能。