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1、噴泉碼技術(shù)研究南京郵電大學碩士學位論文噴泉碼技術(shù)的研究姓名：臧求實申請學位級別:碩士專業(yè):通信與信息系統(tǒng)指導教師:驟廣增2011-03摘要數(shù)字噴泉碼是一類碼率不受限的糾刪碼(ratelesserasurecodes),即從原始數(shù)據(jù)分組編碼產(chǎn)生的編碼分組序列是無限的，而且可以在線產(chǎn)生這些編碼分組，其應(yīng)用不受信道變化的限制，接收端只要接收到足夠多的編碼分組就可以恢復(fù)出原始信息而不需要重傳。目前，數(shù)字噴泉碼在可靠多播傳輸、多源下載和數(shù)據(jù)存儲等方面的研究都受到了普遍關(guān)注。另外，數(shù)字噴泉編碼技術(shù)還可應(yīng)用到廣播傳輸、無線網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中。作為一種逼近容
2、量限的編碼方法，數(shù)字噴泉碼在學術(shù)界得到了高度重視，已成為目前國際上研究的熱點。在此背景下，木文著力于對噴泉碼進行研究。本文主要研究了現(xiàn)階段噴泉碼的兩種旳有效的實現(xiàn)??LT碼和Raptor碼的編譯碼原理及算法，側(cè)重于LT碼的編譯碼研究。由于在LT碼中，度分布直接決定了LT碼的編譯碼效果，因此本文詳細分析了LT碼中常見的度分布，包括均勻分布、理想孤立子分布和魯棒孤立子分布，仿真實現(xiàn)了LT碼的編譯碼過程。由于Raptor碼是在LT碼的基礎(chǔ)上加上了一層預(yù)編碼技術(shù)，本文采用LDPC碼作為預(yù)編碼，仿真比較了LT碼和Raptor的譯碼性能，說明了經(jīng)過預(yù)編碼處
3、理的Raptor碼比僅采用魯棒孤立子度分布的LT碼性能更好。為了方便比較并減小譯碼復(fù)雜度，木文的譯碼統(tǒng)一采用了MP算法，通過CDF圖、均值、購大值和標準差等方式對采用不同度分布的LT碼譯碼性能進行了比較。口勻后通過仿真,發(fā)現(xiàn)度分布仍然存在問題并對其進行了改進。為了說明改進算法的效果,本文首先在無噪聲條件下對譯碼性能進行了仿真,通過比較得出結(jié)論：改進后的度分布無論從譯碼效率還是穩(wěn)定性上都比原來未經(jīng)改進的度分布要好;隨后在AWGN信道不同噪聲條件下和瑞利衰落信道條件下進行的仿真分析比較得到了同樣的結(jié)論。關(guān)鍵詞：噴泉碼；LT碼;度分布;MP譯碼算法;
4、Raptor碼IAbstractDigitalfountaincodesareaclassofratelesserasurecodes,thenumberofencodedsymbolsthatcanbegeneratedfromtheoriginaldataispotentiallylimitless.Furthermore,encodedsymbolscanbegeneratedonthefly,asfeworasmanyasneeded.Thus,nomatterwhatthelossmodelisontheerasurechannel,
5、encodedsymbolscanbegeneratedasneededandsentovertheerasurechanneluntilasufficientnilmberhavearrivedatthedecoderinordertorecoverthedata,withnoneedforretransmission.Theapplicationofdigitalfountaincodesonreliabledistribution,multi-sourcedownloadsanddatastoragehasbeenpaidmuchatte
6、ntiontocurrently.Besides,thistechnologycanalsobeusedinthenctworksystemlikebroadcastingandwirelessnetwork.Asakindofcodesthatarenearoptimalwithrespecttoanyerasurechannel,thefountaincodeshavedrawnincreasingresearchcffortsnotonlyintheory,butalsoincnginccringThisthesisismainlyont
7、hetworealizationsoffountaincodes:theLTLubyTransfonncodesandtheRaptorcodesandpaysmoreeffortontheLTcodes.IntheLTcodes,thekeyfactorthataffectsthedecodingperformcLneeisdegreedistribution.Agooddegreedistributioncanmakethedecoderuseasfewencodedsymbolsaspossibletorecoverthedata.Att
8、hebeginningofthisthesis,theAll-At-Oncedistribution,theIdealSolitondistribut
