Fountain碼編譯碼算法及其在無線通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、Fountain碼是一種碼率不受限制的糾錯(cuò)碼，其具有魯棒性、高效性以及對(duì)信道適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在無線廣播、移動(dòng)通信、無線局域網(wǎng)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文在對(duì) Fountain碼編譯碼原理研究分析的基礎(chǔ)上，對(duì)無線通信中的聯(lián)合軟譯碼，降低譯碼復(fù)雜度以及在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用等方面展開工作。
　　首先，針對(duì)無線通信中傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單級(jí)聯(lián)編碼調(diào)制系統(tǒng)在譯碼時(shí)易造成軟信息值損失的問題，提出基于MSK調(diào)制和LT碼的聯(lián)合軟迭代譯碼算法。對(duì)LT碼的

2、軟迭代譯碼和 MSK解調(diào)器的 SISO算法進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了 LT-MSK聯(lián)合軟迭代譯碼算法的系統(tǒng)模型，對(duì)系統(tǒng)在AWGN信道和Rayleigh信道中的BER性能進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明：提出的算法系統(tǒng) BER性能比傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單級(jí)聯(lián)系統(tǒng)約有1.5dB的編碼增益。
　　其次，針對(duì)LT碼BP譯碼算法復(fù)雜度高及在譯碼時(shí)由于Tanner圖短環(huán)的出現(xiàn)產(chǎn)生震蕩效應(yīng)等問題，提出了一種軟比特域迭代譯碼算法。將雙曲正切函數(shù)進(jìn)行變換和量化處理，得到（-1

3、,1）區(qū)間的軟比特域，并將變量節(jié)點(diǎn)信息更新算法變換到軟比特域中進(jìn)行計(jì)算，大大減少了計(jì)算量。LT碼中短環(huán)的存在導(dǎo)致某些變量節(jié)點(diǎn)的外信息出現(xiàn)震蕩效應(yīng)。針對(duì)此問題，提出了一種新的震蕩判斷準(zhǔn)則，只有在變量節(jié)點(diǎn)在連續(xù)兩次迭代時(shí)符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)且軟比特域值均高于閾值時(shí)判定為出現(xiàn)震蕩。通過仿真表明：簡(jiǎn)化軟比特域震蕩迭代譯碼算法約比傳統(tǒng)的 BP算法降低了75％的運(yùn)算量，而在BER性能上十分逼近BP算法。
　　最后，針對(duì)在惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中噴泉碼自身的“