BIAWGN信道下的擴(kuò)展窗噴泉碼設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著無線通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提高，多媒體傳輸正日漸成為通信行業(yè)的主干業(yè)務(wù)。然而，在實(shí)際通信過程中，高丟包率以及信道的非理想性等嚴(yán)重降低了信息傳輸?shù)目煽啃?。?shù)字噴泉碼（Digital Fountain Codes)作為一種新的前向糾錯(cuò)編碼（Forward Error Correction,FEC)技術(shù)，不同于具有固定碼率的傳統(tǒng)的糾錯(cuò)方案，其憑借無碼率，無需反饋重傳，編譯碼復(fù)雜度低等優(yōu)點(diǎn)，在惡劣的信道中都能保證數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸

2、，因此成為了編碼界的研究熱點(diǎn)。
　　針對(duì)多媒體應(yīng)用中重要等級(jí)不同的數(shù)據(jù)需要不等水平保護(hù)的情景，本論文以具有不等差錯(cuò)保護(hù)（Unequal Error Protection,UEP)特性的擴(kuò)展窗噴泉(Expanding Window Fountain,EWF)碼的編碼和調(diào)制算法為研究核心，提出了一種新穎的可適用于BIAWGN信道的UEP噴泉碼。基本思想是：EWF碼的錯(cuò)誤平層主要是由度值很小的輸入節(jié)點(diǎn)影響的，為了改善其性能，將EWF碼編

3、碼過程進(jìn)行了修改，最終使輸入符號(hào)度值由泊松分布變成了具有兩到三個(gè)度值的均勻分布。此外，由于EWF碼的不同窗輸出的符號(hào)經(jīng)過編碼之后具有不同的重要等級(jí)，因此可以加入不等功率分配（Unequal Power Allocation,UPA)，進(jìn)一步改善EWF碼的UEP性能。為了驗(yàn)證提出方案的漸進(jìn)性能，本文推導(dǎo)出了完整的外部信息轉(zhuǎn)移（Extrinsic Information Transfer，EXIT)函數(shù)漸進(jìn)分析公式，從漸進(jìn)分析和實(shí)際仿真兩個(gè)

4、角度驗(yàn)證了規(guī)則的度分布可以很好的降低EWF碼的錯(cuò)誤平層，加入不等功率分配，在很大程度上進(jìn)一步改善了更高等級(jí)比特的性能。
　　基于Raptor碼的思想，為了進(jìn)一步消除錯(cuò)誤平層，本文將高碼率的LDPC碼與新提出的EWF碼結(jié)合構(gòu)建了一種新的預(yù)編碼EWF碼。漸進(jìn)分析和仿真結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)預(yù)編碼EWF碼相比，本文新提出的EWF碼譯碼性能有明顯改善，并且具有更大靈活性。此外，通過聯(lián)合優(yōu)化新提出的預(yù)編碼EWF碼的編碼參數(shù)和功率分配比例系數(shù)，可以