喷泉码及其在高铁通信中的应用

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1、SOOCHOWUNIVERSITY研究生姓名___________________朱志风指导教师姓名___________________周刘蕾专业名称______________信息与通信工程研究方向__________________协作通信论文提交日期2015年4月苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研

2、宄作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即:学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社)、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

3、进行检索。涉密论文口本学位论文属在_____年_月解密后适用本规定。非涉密论文论文作者签名：必日期：以丨i、Mf导师签名：j剩拳日期：W•呤喷泉码及其在高铁通信中的应用摘要喷泉码及其在高铁通信中的应用摘要喷泉码是一类码率不受限的线性纠删码，具有中断可续传、编译码复杂度低、低反馈甚至无反馈特性。高铁网络环境下由于用户越区频繁，我们希望数据的接收可以不遵循有序排序且能快速译码，喷泉码的出现正好提供了一种解决问题的新思路。论文首先介绍了三种典型喷泉码——随机线性喷泉码、LT码、Raptor码，侧重于LT码的研究。LT码编码包括随机

4、度的选取与编码包的生成，并且度概率分布函数是LT码译码的关键因素，因此本文详细阐述了两种常用的度分布；译码算法则采用置信传播法。仿真比较了度分布、码长及各类参数对译码性能的影响。为了提升喷泉码的性能，论文在原有算法的基础上提出了一种优化型的编译码方案。仿真结果表明，相比于传统算法，优化后的算法能够有效提高译码成功率。最后，论文讨论了高铁环境下的喷泉传输方案。首先介绍喷泉码在一般中继协作中的应用，重点分析了异步和同步两种传输协议下，不同中继数目对信息传输的传输时间和能量消耗的影响；接着，将喷泉码应用到高铁传输模型中，针对普通传

5、输的缺点，采用喷泉码的异步传输协议对轨旁中继到列车的传输过程进行理论分析并仿真。仿真结果表明，高铁通信中较之普通传输，基于喷泉码的编码协作传输能有效改善系统的传输性能。关键字：喷泉码，高速移动，度分布，编码协作，LT码，转发协议作者：朱志风指导教师：周刘蕾IAbstractFountainCodeandItsApplicationintheHigh-speedMobileCommunicationFountainCodesandTheirApplicationintheHigh-speedMobileCommunicatio

6、nAbstractFountaincodesareaclassofratelesslinearerasurecodes.Ithaslowencodinganddecodingcomplexityandcanresumewhenmeetsinterruptionandhaslittleornofeedback.Astheusershandofffrequnetlyinthehighspeednetworkenvironment,weexpectthereceivernothavetoacceptdatabyansortorde

7、randdecodingquickly.Theemergenceoffountaincodesprovidesanewwaytosolvetheproblem.Firstly,thethreemainpatternsoffountaincodes—Randomlinearfountain,LTcode,Raptorcodes—areintroducedandpaysmoreattentionontheLTcode.TheencodingprocessofLTcodecontainsselectionofrandomdegre

8、eandgeneratingencodingpackets.IntheLTcode,theconstructionofdegreedistributionisthecriticalfactorinthedecoding,sothisthesisdiscusstwodegreedistrib