AWGN信道下無(wú)速率碼編譯碼算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信的快速發(fā)展，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)對(duì)信息傳輸?shù)目煽啃蕴岢隽烁叩囊?。信道編碼技術(shù)作為保證信息傳輸可靠性的重要技術(shù)手段之一，其在復(fù)雜無(wú)線通信環(huán)境及多樣化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸中也面臨愈加艱巨的挑戰(zhàn)。尤其是隨著移動(dòng)通信進(jìn)入3G以后，發(fā)展到目前的4G階段以來(lái)，移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)也進(jìn)入快速發(fā)展階段。而傳統(tǒng)的自動(dòng)反饋重傳機(jī)制，已難以滿足復(fù)雜無(wú)線通信環(huán)境下的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的廣播多播服務(wù)的高效可靠傳輸。基于此，針對(duì)刪除信道上的組播服務(wù)而提出的無(wú)速率噴泉碼在3G

2、、4G移動(dòng)通信多媒體業(yè)務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。噴泉碼的發(fā)送端不需要知道信道狀態(tài)，連續(xù)不斷地發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包，直到發(fā)送端接收到來(lái)自廣播或組播的所有接收端的反饋后停止發(fā)送，由此避免了處理各個(gè)用戶的重傳請(qǐng)求而導(dǎo)致的擁塞。本文在研究現(xiàn)有的信道編碼技術(shù)及噴泉碼編譯碼算法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究AWGN信道下噴泉碼的編譯碼優(yōu)化算法。在保持原有編譯碼復(fù)雜度的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)適合AWGN信道的編碼優(yōu)化算法，并利用外部信息轉(zhuǎn)移圖（EXIT）優(yōu)化特定譯碼冗余開(kāi)銷下的度分布，探

3、索噴泉碼在AWGN信道下的新技術(shù)。本論文的主要工作包含以下三個(gè)方面：
　　首先，利用EXIT分析推導(dǎo)不同譯碼冗余時(shí)噴泉碼輸出節(jié)點(diǎn)及輸入節(jié)點(diǎn)度分布的關(guān)系，獲得保證特定譯碼成功率時(shí)，輸出節(jié)點(diǎn)及輸入節(jié)點(diǎn)度分布的約束條件，然后使用線性規(guī)劃方法，優(yōu)化不同譯碼冗余時(shí)噴泉碼的輸出節(jié)點(diǎn)度分布，得到相應(yīng)譯碼冗余時(shí)使比特錯(cuò)誤率最低的輸出節(jié)點(diǎn)度分布。由此，可在實(shí)時(shí)傳輸過(guò)程中，改變譯碼冗余的同時(shí)，使用相應(yīng)的輸出節(jié)點(diǎn)度分布，降低比特錯(cuò)誤率，保證信息傳輸?shù)目?/p>

4、靠性。
　　其次，基于AWGN信道下噴泉碼的比特錯(cuò)誤率下界公式推導(dǎo)影響噴泉碼可譯碼性能的關(guān)鍵因素，即輸入節(jié)點(diǎn)的度分布，這是由于參與編碼次數(shù)較少的輸入節(jié)點(diǎn)，容易因?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)編碼包的傳輸失敗而導(dǎo)致無(wú)法恢復(fù)整個(gè)碼字?；诖?，提出一種新的編碼算法，通過(guò)在每一次的編碼過(guò)程中優(yōu)先選擇當(dāng)前度小的輸入節(jié)點(diǎn)，使得編碼結(jié)束后所有輸入節(jié)點(diǎn)的度近似相等，然后，與第二章利用EXIT分析所提出的優(yōu)化輸出節(jié)點(diǎn)度分布進(jìn)行聯(lián)合，對(duì)原始信息進(jìn)行編碼。仿真結(jié)果表明，優(yōu)化