本文關鍵詞：聯(lián)合信道編碼的單反饋轉移LT碼，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在無線通信中,信道易受到各種干擾影響,導致通信丟包現(xiàn)象時有發(fā)生。數(shù)字噴泉碼作為一種適合在刪除信道中使用的糾錯碼,由于具有糾錯能力強、編碼效率高等優(yōu)點,已成為無線網(wǎng)絡方向研究的熱點。但是在初始的度分布設計下,噴泉碼的譯碼開銷仍然有降低的可能,有必要進行研究以進一步提高通信效率。已有研究表明,多次反饋噴泉碼可以減少譯碼開銷,然而增加的反饋次數(shù)會占用有限的信道資源。為兼顧信道資源與譯碼開銷之間的平衡,本文以反饋噴泉碼為基礎,分別對反饋次數(shù)、度分布、消息傳遞(Message Propagation, MP)譯碼方法三個方面進行研究,主要工作包括以下內(nèi)容：首先,針對多次反饋噴泉碼需要占用較多的反饋信道資源,提出單次反饋的噴泉碼——自適應聯(lián)合信道編碼的單反饋SLT(Shifted Luby Transform, SLT)碼。本文采用LT(Luby Transform,LT)碼對接收端錯誤的數(shù)據(jù)包進行糾錯,利用接收端的反饋信息調整度分布,降低信源信息的不確定度,得到單反饋SLT碼。合理利用錯誤數(shù)據(jù)包中正確的碼元符號進行糾錯,則有助于恢復更多的信息,因此在單反饋SLT碼譯碼過程,將錯誤數(shù)據(jù)包中碼元符號參與到MP譯碼中,利用數(shù)據(jù)包之間相互關聯(lián)進行糾錯,當信道編碼冗余符號足夠多,則可實現(xiàn)1個編碼同時恢復多個相鄰錯誤數(shù)據(jù)包的目的,將這種編碼方法稱為自適應聯(lián)合信道編碼的單反饋SLT碼。仿真結果表明,這種增加一次反饋為代價的編碼方法信源發(fā)送編碼包的數(shù)量遠少于LT碼。其次,由于反饋噴泉碼編碼結構發(fā)生變化,針對單反饋SLT碼和理想狀態(tài)下聯(lián)合信道編碼的單反饋SLT碼設計了修正轉移魯棒孤子分布(Improved Shifted Robust Soliton Distribution, ISRSD)和擴展轉移魯棒孤子分布(Expand Shifted Robust Soliton Distribution, ESRSD)。轉移魯棒孤子分布(Shifted Robust Soliton Distribution, SRSD)在單反饋SLT碼中依舊有較高的譯碼開銷,本文采用具有較小譯碼開銷的最佳單項式度分布對SRSD進行修正,得到ISRSD度分布。實驗結果表明,在單反饋SLT碼和聯(lián)合信道編碼的單反饋SLT碼中,采用ISRSD編碼優(yōu)于SRSD。由于ISRSD設計過程中僅考慮恢復1個相鄰錯誤數(shù)據(jù)包的概率分布,而聯(lián)合信道編碼的單反饋SLT碼,1個編碼包同時可以恢復多個相鄰錯誤數(shù)據(jù)包,存在恢復多個相鄰錯誤數(shù)據(jù)包的概率分布,本文考慮到這種概率分布對理想孤子的影響,根據(jù)SRSD度分布計算方法,由反饋信息對度進行轉移得到ESRSD。仿真結果表明在聯(lián)合信道編碼單反饋SLT碼中采用ESRSD度分布編碼優(yōu)于ISRSD和SRSD。最后,針對聯(lián)合信道編碼的單反饋SLT碼譯碼中,提出一種基于線性分組碼的MP譯碼具體實現(xiàn)方法。在MP譯碼基礎上,將編碼包與相鄰的多個錯誤數(shù)據(jù)包組成一個碼字矩陣。利用LT編碼信息進行列校驗,采用刪除法和錯誤位置替換法恢復錯誤數(shù)據(jù)包,并依據(jù)線性分組碼校驗矩陣對其校驗以保證其準確。這種譯碼方法使迭代運算后的1個編碼包恢復錯誤數(shù)據(jù)包的個數(shù)大于等于1,提高了噴泉碼譯碼性能。本論文提出的反饋噴泉碼編碼方法僅利用一次反饋信息調整度分布,不但減少了反饋信道資源的使用,而且充分利用信道編碼的冗余信息進行譯碼,提高了編碼效率。
【關鍵詞】：反饋無碼率編碼 噴泉碼 轉移LT碼 MP譯碼 線性分組碼
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-19
• 1 緒論19-29
• 1.1 研究背景與意義19-26
• 1.1.1 糾錯碼發(fā)展過程20-22
• 1.1.2 網(wǎng)絡層可靠性傳輸方法22-24
• 1.1.3 噴泉碼研究現(xiàn)狀24-26
• 1.2 本文的研究思路與內(nèi)容26-27
• 1.3 本文的結構安排27-29
• 2 數(shù)字噴泉碼理論概述29-41
• 2.1 引言29
• 2.2 數(shù)字噴泉碼編碼譯碼29-33
• 2.2.1 數(shù)字噴泉碼編譯碼方法29-31
• 2.2.2 魯棒孤子分布31-33
• 2.3 基于部分信息轉移LT編碼33-38
• 2.3.1 反饋譯碼開銷33-34
• 2.3.2 轉移魯棒孤子分布34-36
• 2.3.3 部分信息的MP譯碼方法36-38
• 2.4 多次反饋噴泉碼編碼38-40
• 2.5 本章小結40-41
• 3 自適應聯(lián)合信道編碼的單反饋轉移LT碼41-60
• 3.1 引言41
• 3.2 自適應單反饋轉移LT編碼41-49
• 3.2.1 自適應單反饋轉移LT編碼方法42
• 3.2.2 自適應單反饋轉移LT碼性能分析42-49
• 3.3 改進的MP譯碼49-55
• 3.3.1 聯(lián)合信道編碼的MP譯碼方法設計49-54
• 3.3.2 實驗仿真54-55
• 3.4 自適應聯(lián)合信道編碼的單反饋轉移LT碼55-59
• 3.4.1 自適應聯(lián)合信道編碼的單反饋轉移LT碼方案設計55-57
• 3.4.2 實驗仿真57-59
• 3.5 本章小結59-60
• 4 反饋噴泉碼度分布設計60-87
• 4.1 引言60
• 4.2 修正SRSD度分布60-72
• 4.2.1 單項式度分布61-62
• 4.2.2 最佳修正項62-64
• 4.2.3 修正轉移RSD度分布設計64
• 4.2.4 MP譯碼的最佳指數(shù)d’與最佳調整系數(shù)a64-69
• 4.2.5 信道編碼與MP聯(lián)合譯碼的最佳指數(shù)d’與最佳調整系數(shù)a69-70
• 4.2.6 實驗仿真70-72
• 4.3 擴展轉移RSD度分布72-84
• 4.3.1 擴展的理想度分布設計72-74
• 4.3.2 調整系數(shù)74-75
• 4.3.3 擴展轉移RSD度分布設計75-77
• 4.3.4 擴展轉移RSD度分布性能分析77-81
• 4.3.5 實驗仿真81-84
• 4.4 修正的轉移RSD與擴展的轉移RSD度分布對比84-86
• 4.5 本章小結86-87
• 5 線性分組碼與MP聯(lián)合譯碼87-109
• 5.1 引言87
• 5.2 線性分組碼與MP聯(lián)合譯碼87-103
• 5.2.1 信道編碼與MP譯碼下限88-89
• 5.2.2 信道編碼與MP聯(lián)合譯碼對單反饋SLT碼復雜度影響89-90
• 5.2.3 線性分組碼90-91
• 5.2.4 線性分組碼碼字矩陣刪除糾錯法91-98
• 5.2.5 基于刪除法的MP譯碼98-99
• 5.2.6 線性分組碼與MP聯(lián)合譯碼設計方法99-101
• 5.2.7 線性分組碼與MP譯碼性能分析101-103
• 5.3 實驗仿真103-108
• 5.4 本章小結108-109
• 6 結論與展望109-113
• 6.1 結論109-110
• 6.2 創(chuàng)新點110-111
• 6.3 展望111-113
• 參考文獻113-122
• 攻讀博士學位期間科研項目及科研成果122-123
• 致謝123-124
• 作者簡介124

  本文關鍵詞：聯(lián)合信道編碼的單反饋轉移LT碼，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：252555