聯(lián)合信道編碼的單反饋轉(zhuǎn)移LT碼.pdf

1、在無線通信中，信道易受到各種干擾影響，導(dǎo)致通信丟包現(xiàn)象時(shí)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(cuò)碼，由于具有糾錯(cuò)能力強(qiáng)、編碼效率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為無線網(wǎng)絡(luò)方向研究的熱點(diǎn)。但是在初始的度分布設(shè)計(jì)下，噴泉碼的譯碼開銷仍然有降低的可能，有必要進(jìn)行研究以進(jìn)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(huì)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(chǔ)，分別對(duì)

2、反饋次數(shù)、度分布、消息傳遞(Message Propagation，MP)譯碼方法三個(gè)方面進(jìn)行研究，主要工作包括以下內(nèi)容:
　　首先，針對(duì)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(yīng)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(duì)接收端錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包進(jìn)行糾錯(cuò)，利用接收端的反饋信息調(diào)整度分布，降低信源信息的不確定度，

3、得到單反饋SLT碼。合理利用錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包中正確的碼元符號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)，則有助于恢復(fù)更多的信息，因此在單反饋SLT碼譯碼過程，將錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包中碼元符號(hào)參與到MP譯碼中，利用數(shù)據(jù)包之間相互關(guān)聯(lián)進(jìn)行糾錯(cuò)，當(dāng)信道編碼冗余符號(hào)足夠多，則可實(shí)現(xiàn)1個(gè)編碼同時(shí)恢復(fù)多個(gè)相鄰錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包的目的，將這種編碼方法稱為自適應(yīng)聯(lián)合信道編碼的單反饋SLT碼。仿真結(jié)果表明，這種增加一次反饋為代價(jià)的編碼方法信源發(fā)送編碼包的數(shù)量遠(yuǎn)少于LT碼。
　　其次，由于反饋噴泉碼編碼結(jié)構(gòu)

4、發(fā)生變化，針對(duì)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(shè)計(jì)了修正轉(zhuǎn)移魯棒孤子分布(Improved Shifted Robust Soliton Distribution，ISRSD)和擴(kuò)展轉(zhuǎn)移魯棒孤子分布(Expand Shifted Robust Soliton Distribution，ESRSD)。轉(zhuǎn)移魯棒孤子分布(Shifted Robust Soliton Distribution，SRSD)在單反饋SLT碼中

5、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(xiàng)式度分布對(duì)SRSD進(jìn)行修正，得到ISRSD度分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shè)計(jì)過程中僅考慮恢復(fù)1個(gè)相鄰錯(cuò)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(gè)編碼包同時(shí)可以恢復(fù)多個(gè)相鄰錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包，存在恢復(fù)多個(gè)相鄰錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包的概率分布，本文考慮到這種概率分布對(duì)理想孤子的影響，根據(jù)SRSD度分布計(jì)算

6、方法，由反饋信息對(duì)度進(jìn)行轉(zhuǎn)移得到ESRSD。仿真結(jié)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(duì)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(shí)現(xiàn)方法。在MP譯碼基礎(chǔ)上，將編碼包與相鄰的多個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包組成一個(gè)碼字矩陣。利用LT編碼信息進(jìn)行列校驗(yàn)，采用刪除法和錯(cuò)誤位置替換法恢復(fù)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包，并依據(jù)線性分組碼校驗(yàn)矩陣對(duì)其校驗(yàn)以保證其準(zhǔn)確。這種譯碼方法使迭代