lt码的译码算法改进与应用研究

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1、摘要摘要随着互联网技术的发展，网络中大规模数据的广播业务越来越多，对传输效率和可靠性的要求也日益增长。因此，如何通过有限的带宽实现高速可靠的信息传输，是近年来通信领域研究的重大课题。特别是在音视频业务中，不同信息重要性不同，而且网络中数据丢失率也会随信道状况不断变化，所以基于可变速率纠删码的非等差错保护(UEP)方案就成了一个较好的选择。数字喷泉码作为纠删码的一种，在删除信道下具有优越的性能，码率在传输过程中能够根据信道状况而改变，而其第一类实现——LT码，有着编译码复杂度低、性能良无需反馈等优点，应用前景较大，近

2、年来人们对其编译码算法的研究和改进讨论较多。此外，考虑到网络编码在提升信息传输效率等方面的独特优势，在现有喷泉码与网络编码的基础上，怎样通过LT码和网络编码的优势结合，提升传输性能，进而实现UEP传输是本文研究的另一主要内容。本文具体工作如下：1.在介绍LT码编译码原理的基础上，针对在LT码的置信度传播（BP）译码过程中存在大量结构性冗余的情况，通过统计分析，提出了一种基于结构性冗余的改进型BP译码算法（IBP）。当译码中出现错误冗余时，利用众多其他冗余信息，采用先假设再验证的方法，纠正部分错误译码，从而减小了译码

3、中的错误传播概率。最后，通过仿真实现与原有BP算法进行对比分析，证明了在一定的参数下，IBP算法的误码率低于原编码方法，性能较优。2.鉴于现有的LT码与网络编码的机会式融合方案性能较差，本文在引入初始度分布和基于扩展窗编码方法的基础上，提出了一种LT码与网络编码融合下的UEP方案，即基于扩展窗的优化度分布网络编码（EWDNC）。本方案通过非等差错初始度分布的引入和优化，完成了UEP传输。仿真结果表明，在数据发送端采用基于扩展窗编码算法后，随着初始度分布的不同，译码性能存在不同程度的改善。通过进一步的研究，提出了在固

4、定网络结构下度分布的优化方案，并对网络结构、编码概率等其它影响因素进行了分析。关键词：LT码，译码冗余，网络编码，非等差错保护，扩展窗喷泉码论文类型：基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentandpopularizationofnetworktechnologies,thereisanincreasingnumberofservicestodistributeandbroadcastthemass-data,aswellasagrowingde

5、mandingforhighlyefficientandreliabledatatransmission.Ithasbeenoneofthecrucialresearchtopicsofmoderncommunicationsystemshowwecantransmittheinformationefficientlyandreliablywiththelimitedbandwidthresource.Intheaudioorvideotransmissionnetwork,alargedealofdataindi

6、fferentprioritiesneedstobetransmitted.Moreover,thechannelqualitiesvarywithtime.Therefore,theunequalerrorprotection(UEP)basedonvariablebitrateErasureCodesisthebestchoicetosatisfytherequirements.AsonekindoftheErasureCodeswithdistinctiveperformanceinerasurechanne

7、l,thecoderateofDigitalFountainCodecanchangeinthetransmissionaccordingtothequalitiesofchannels.BeingthefirstrealizationofDigitalFountainCode,LTcodehasthemeritsoflowcomplexityandgoodperformance.However,theerrordiffusionanderrorfloorisveryobviousinthedecodingofLT

8、,forwhichsomeimprovementofthedecodingalgorithmofLTcodeisgiveninthedissertation.What’smore,inordertoboostthetransmissionperformancefortherealizationofUEPtransmission,wealsostudythem