删除信道下喷泉码性能研究

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1、摘要摘要作为一种新兴的纠错编码方案，数字喷泉码由于具有无需事先确定码率，．较低的编码译码复杂度，无需反馈信道来确保传输的可靠性等优势，已经成为当今通信领域的研究热点。本文以数字喷泉码中的LT码和Raptor码为研究对象，同时结合混沌映射的特征，主要围绕混沌映射在喷泉码实现中的应用，基于一种新的度分布函数的LT码和Raptor码的构造这三个方面进行研究，取得了一些新的成果，具体如下：1．将混沌映射应用到网络传输层当中，并由此提出一种基于混沌映射的数字喷泉编码方案。由于混沌序列具有良好的均匀性，遍历性，较宽的功率谱，自相关和互相关程度极弱等特性，非常适合用于生成伪随机数，本文将其应用

2、到LT码的具体构造当中，作为每个编码分组度值和邻居选取的依据，利用VC6．0开发工具实现了该方案，并与基于线性同余伪随机数发生器实现的LT码方案进行性能对比，仿真结果表明，在原始数据长度不同的情况下，无论是从译码成功概率还是从接收开销方面对比，利用基于Kent混沌映射实现的方案性能更佳。2．提出了一种新的LT码构造方法。结合理论上构造LT码的度分布所需满足的条件，提出了基于一种新的度分布(NovelRobustDistribution)的LT码构造方案，并给出了相应的编码译码算法流程，同时从理论上证明了该方案的可行性与有效性。利用该方案实现的LT码与Luby给出的基于稳健孤立子分

3、布(RobustSolitonDistribution)的LT码实现方案具有相当的性能，即成功恢复原始k数据所需的译码复杂度相同，均为O(kha(k／万))量级；接收开销和译码成功概率相同，即接收到的编码分组数目约为后+D(√Jj}In2(后／万))即可以概率1一万成功译码。同时将基于两种方案实现的LT码进行了性能仿真，结果表明在原始数据分组数目不同的情况下，当参数取值相同时，从译码成功概率，译码开销方面来衡量两种方案的性能所得结论与理论上的分析是完全吻合的；当改变参数取值时两种方案体现的仿真效果也能得到上述结论。3．提出了一种基于NRD分布的Raptor码构造方案。根据基于NR

4、D分布的LT码实现方案所体现的良好仿真效果，将其应用到Raptor码的构造当中，首先利用PEG算法生成了Raptor码的预编码过程(即LDPC码构造)所需的校验矩阵，利用线性规划法产生了LDPC码的最优校验节点度分布序列和信息节点度摘要分布序列并进行LDPC码的编码，随后利用NRD分布对生成的中间数据分组进行LT编码，同时与基于RSD分布实现的Raper码进行仿真对比，结果表明二者的仿真性能相当，从而提出了另一种可行的Raptor码实现方案。关键词：混沌稳健孤立子度分布数字喷泉码编码复杂度解码复杂度ⅡAbstractAsanewelTorcorrectionapproach,di

5、百talfountaincodeshavebecomethefocusofstudyduetotheirnon-prespecifiedcoderate，lowerencodinganddecodingcomplexityandreliabletransmissionindependentoffeedbackchannels．Inthispaper,ourresearchresultsarefocusontherepresentativedigitalfountaincodes，i．e．LTcodesandRaptorcodes，combinedwiththecharacteri

6、sticofchaosmap，whichismainlyconcerned诵Ⅱltheapplicationofchaosmapindigitalfountaincodes，constructionofLTcodesandRaptorcodesbasedonanewdegreedistribution．Furthermore，themainworkandconclusionsareasfollows：1．Applythechaosmapinnetworktransportlayer,andproposeanewdi．gltalfountainapproachbasedonchao

7、s．Itisverysuitableforchaossequencetobeusedaspseudorandomnumbergeneratorbecauseofitsgoodperformancesuchasuniformity,ergodicity,widepowerspectraldensityandnegligibleautocorrelationandCROSScorrelationproperty．WerealizeLTcodesbasedonchaosmapwhich