聯(lián)合糾錯(cuò)編碼的合并算法研究.pdf

1、隨著數(shù)字媒體分發(fā)技術(shù)的發(fā)展和智能移動(dòng)終端的普及，人們對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的需求不斷的增長，激增的移動(dòng)視頻流量對(duì)通信系統(tǒng)提出了更高的要求，需要在保證數(shù)據(jù)可靠性的前提下盡可能提高數(shù)據(jù)的恢復(fù)速率，以滿足人們對(duì)高質(zhì)量移動(dòng)視頻體驗(yàn)的需求。在此種情形下，傳統(tǒng)的流媒體技術(shù)已經(jīng)無法滿足移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)的要求，因此基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模型的增強(qiáng)型多媒體廣播多播業(yè)務(wù)（Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service, eMBMS）成為

2、一個(gè)研究的熱點(diǎn)。
　　eMBMS標(biāo)準(zhǔn)中采用應(yīng)用層前向糾錯(cuò)技術(shù)（AL-FEC）對(duì)應(yīng)用層上的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行差錯(cuò)控制，數(shù)據(jù)恢復(fù)過程中沒有通過校驗(yàn)的數(shù)據(jù)包被當(dāng)作刪除錯(cuò)誤而被丟棄。然而這部分被刪除的數(shù)據(jù)包中仍然含有一定的有效信息，本文著眼于這部分?jǐn)?shù)據(jù)包的綜合利用問題，通過應(yīng)用層和物理層的聯(lián)合糾錯(cuò)，提升通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的恢復(fù)速率。
　　本文首先建立了聯(lián)合糾錯(cuò)問題模型，通過分析應(yīng)用層前向糾錯(cuò)碼（AL-FEC）與物理層前向糾錯(cuò)碼（PHY-lay

3、er FEC），舍棄了AL-FEC碼中的包內(nèi)檢錯(cuò)機(jī)制，利用接收到的所有數(shù)據(jù)包對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合糾錯(cuò)。然后根據(jù)包頭攜帶信息的不同，確定了基于隨機(jī)性生成矩陣和基于確定性生成矩陣兩種糾錯(cuò)思路。
　　隨機(jī)性生成矩陣方向，本文研究了聯(lián)合糾錯(cuò)中的兩個(gè)理論界限，提出了一個(gè)聯(lián)合糾錯(cuò)合并算法。首先應(yīng)用隨機(jī)線性噴泉思想，分別討論了理想情況和實(shí)際應(yīng)用中的譯碼概率，給出了碼長的一個(gè)理論界限，為接收端確定譯碼時(shí)機(jī)提供了理論依據(jù)；其次針對(duì)聯(lián)合糾錯(cuò)中信道統(tǒng)計(jì)特性未

4、知且時(shí)變的信道特性，引入了有狀態(tài)信道模型，并結(jié)合Shannon信息論，給出了聯(lián)合糾錯(cuò)中碼率的一個(gè)上界；再次通過模型簡化把基于隨機(jī)性生成矩陣的聯(lián)合糾錯(cuò)等價(jià)為密碼學(xué)中的帶誤差的學(xué)習(xí)問題（LWE），指出了在有限域中不存在復(fù)雜度較低的聯(lián)合糾錯(cuò)算法；最后通過研究LWE的退化問題，提出了一種基于最小二乘法的聯(lián)合糾錯(cuò)合并算法，綜合利用數(shù)值映射、實(shí)數(shù)域上的最小二乘和星座圖上的碼字判決對(duì)接收到的有擾編碼包進(jìn)行聯(lián)合糾錯(cuò)處理。
　　確定性生成矩陣方向，