Fountain碼及其在數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用研究.pdf

1、Fountain碼是一類基于 Tanner圖的前向糾錯(cuò)碼，采用隨機(jī)編碼思想、碼率可靈活地進(jìn)行控制，具有魯棒性、高效性、對(duì)信道應(yīng)變性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。近年來，憑借著強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)ountain碼已經(jīng)在通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和推廣。本文以 Fountain碼為研究對(duì)象，在分析其編譯碼原理及其性能的基礎(chǔ)上，主要圍繞LT碼的簡(jiǎn)化譯碼算法、Fountain碼的不等差錯(cuò)保護(hù)特性及 Fountain碼在數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用這三個(gè)方面展開研究。
　　首先，

2、給出了 LT碼的簡(jiǎn)化譯碼算法。Fountain碼在無線信道下采用經(jīng)典的BP迭代譯碼算法，具有接近香農(nóng)限的性能。然而迭代過程中校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的信息更新時(shí)使用雙曲正切及其反函數(shù)，復(fù)雜度較高，影響它在實(shí)際通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。為了降低譯碼的復(fù)雜度，采用線性分段折線逼近復(fù)雜曲線的方法，對(duì)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。仿真結(jié)果顯示，LT碼的簡(jiǎn)化譯碼算法性能接近 BP算法，大大降低了運(yùn)算復(fù)雜度，節(jié)約了內(nèi)存資源，降低了硬件成本。
　　其次，分析了 Fount

3、ain碼的不等差錯(cuò)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方案，并引入擴(kuò)展窗技術(shù)，給出了級(jí)聯(lián)型UEP-LT碼的設(shè)計(jì)方法。仿真結(jié)果顯示，基于擴(kuò)展窗的級(jí)聯(lián)型UEP-LT碼增強(qiáng)了對(duì)重要比特?cái)?shù)據(jù)的保護(hù)程度，并且降低了對(duì)次重要比特?cái)?shù)據(jù)性能的損失，具有良好的不等差錯(cuò)保護(hù)特性。
　　最后，將 Fountain碼應(yīng)用到數(shù)據(jù)壓縮中，給出了基于 LT碼的數(shù)據(jù)壓縮模型，提出了基于 LT碼的無損壓縮算法，用迭代摻雜算法和遞增度刪余壓縮算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。仿真結(jié)果表明，遞增度刪余壓縮算法