摘要：lt码作为一种对信道具有良好适应性的信道编码方案,已在水声通信中实现了稳定的数据传输。在译码开销较大的情况下,lt码可以达到理想误码率,但当编码数据长度较短时,其编译码性能并不理想。为改善lt码在编码数据长度较短时的性能,基于水声OFDM通信系统进行lt码的研究,以最低误码率和最小平均度值为优化目标,提出了一种度分布优化设计方法。仿真和海试试验结果表明:在相同的误码率下,该方法能优化系统,减小7%~22%不等的译码开销,降低编译码的复杂度。

摘要：度分布是影响Luby变换(Luby transform,lt)码性能优劣的关键因素,为了得到更优的度分布,提出一种基于改进的二进制指数分布(improved binary exponential distribution,IBED)和仿生算法的lt码度分布设计方案.采用IBED度分布进行lt编码,初始译码成功率可高达90%以上,但随着译码开销增大,译码成功率上升速度减缓,而此时鲁棒孤子分布(robust soliton distribution,RSD)的译码性能表现更佳.为了将IBED和RSD的优点有机结合,利用人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm,AFSA)在两种度分布间寻优,基于期望可译集构建该算法的目标函数,通过最大化目标值得到更优的度分布.仿真结果表明,与类似方法及传统的RSD相比,采用新度分布进行lt编码可明显降低译码开销,并节约编译码耗时.

摘要：为了解决传统卢比变换(Luby Transform,lt)码在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道中存在高误码平台的问题,提出了一种具有逆向边增长(Reverse Edge Growth,REG)结构的lt码.REG-lt码会标记度数值相对较小的信息节点,并使其逆向精准地选取足够数量的校验节点,从而获得不低于期望目标的度数值.首先,设计了REG-lt码的编码算法,分析了校验节点和信息节点的选取原则.其次,推导了REG-lt码的信息节点度分布和校验节点度分布的数学表达式,分析了REG-lt码的收敛性.最后,引入增益损失比(Gain Loss Ratio,GLR)以衡量参数T;对收敛性的影响,将最大化GLR作为求解最优T;值的设计原则.仿真结果表明,与传统lt码相比,本文的REG-lt码可将误码平台降低3至5个数量级,且至少可获得2 dB的编码增益;此外,REG-lt码也能够实现优于现有lt码的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能.

摘要：针对短码长lt码(码长在103以下)的随机编码方式,需要较高的编码冗余才能保证一定的译码性能的问题。设计了一种基于限制Tanner图连接边随机关系的随机置换展开编码算法,可以实现在较小编码冗余开销下提高短码长lt码的可译码概率。在此基础上,针对短码长lt码的传统BP译码算法效率不高的问题,充分利用BP算法译码失败的停止集剩余信息,设计了采用上述编码算法的短码长lt码的停止集高斯译码算法,可以获得接近最大似然译码的性能。仿真结果表明,所提出的编译码联合算法有效降低了短码长lt码满足10 4译码失败概率时所需的编码冗余开销。

摘要：由于其特有的广域宽覆盖等特点,数据广播业务一直是空间网络的主要业务。然而空地间信道由于受到远距离、天气变化及遮挡等因素影响,数据传输时延长且丢包率较高。为进一步提高数据广播的性能,该文将反馈信息与lt码相结合,提出一种新的空间网络数据广播传输策略。与传统的数据广播策略相比较,新的传输策略利用反馈信息估计信道丢包率,并在此基础上引入信道状态矩阵和数据包选择权重向量,设计了数字喷泉新的编码方法,进而使得数据在重传阶段能够根据信道状态和重传概率实时调整。仿真结果表明,新的数据广播策略能够实现传输较少数据包的基础上实现原始数据的可靠接收。

摘要：随着云存储的日益普及,确保数据的安全性与可用性也越来越重要,然而数据损坏的情况不可避免,因此如何能够快速探测出损坏数据,是一个亟待解决的问题。已有基于lt编码的云存储方案与基于认证跳跃表的云存储方案对数据用户来说具有较高的通信开销与计算开销,负担较重。作者基于lt编码设计了两级分布式二叉树的云存储方案。该方案通过对探测数据建立两级分布式二叉树结构,利用BLS签名的聚合性质对数据块进行计算并生成聚合标签,验证聚合标签是否正确以定位出损坏数据所处的位置,提升了探测损坏数据块的效率;同时,基于lt码的编码性质,对更新数据块进行异或运算,实现了数据的动态更新并且能对云服务器是否进行数据更新进行验证,从而解决快速准确探测损坏数据与数据动态更新的问题,且该方案具有较好的整体性能。实验结果表明:所设计的方案是基于lt编码的两级分布式二叉树的方案,在损坏数据探测方面,与基于lt编码的逐一探测损坏数据方案相比,存储开销相当,但是计算开销与通信开销大大减少;在数据动态更新方面,与基于RS编码的动态更新方案相比,存储开销与通信开销相当,但是计算开销大大减少。

摘要：针对喷泉码中lt(Luby transform)码编码效率不高、需传送的数据量大、时延长且译码概率低等弊端,将数学极限分析方法引入lt码的度数分布中,提出了一种不定帧长lt码方案,并且在不定帧长lt码的生成矩阵中引入改进的熵编码压缩算法,得到了以熵编码为基础的不定帧长lt码系统模型.其核心思想是先将原始数据进行适当的帧长设计,通过不定帧长的方法对原始数据进行拆分编译码,以满足不同的性能要求,然后对生成矩阵按列进行熵编码优化,使得在不破坏喷泉码特性的前提下大大减少所需传送的数据量.理论分析和仿真结果表明:与已提出的lt码相比,该系统能够有效地提高其编码效率和译码概率,降低lt码的编译码数据量和运算量.

摘要：度分布是影响数字喷泉码性能的关键因素。传统的经典度分布如理想孤子分布、鲁棒孤子分布、二进制指数分布等,由于其明显的性能缺陷,已不能满足日益增长的多媒体业务的需求。为了设计一种性能优良的度分布,提出了两种新的联合度分布设计方案。首先,将泊松分布和滑动-鲁棒孤子分布相结合,构成一个比例系数的联合度分布;然后,将泊松分布、理想孤子分布、滑动-鲁棒孤子分布这三种度分布相结合,构成两个比例系数的联合度分布;最后,通过仿真查找的方法确定两种方案中的比例系数的最优值。仿真结果表明,提出的两种新方案和已知的经典度分布、单比例系数的联合度分布相比较,在译码成功率、误码率等性能指标上都有大幅提升。

摘要：lt码作为一种新型的无码率信道编码技术,能够适应复杂多变的大气湍流信道,其中度分布是lt码设计的关键。提出了一种新型固定度分布函数的构造方法。仿真结果表明:当码长K取任意数量时,相同译码开销下其译码成功率明显要优于泊松度分布函数,且保留了泊松度分布编译码复杂度为O(K)的特点。

摘要：喷泉码作为一种信道编码是解决大气对自由空间光通信干扰的重要技术,而度分布是影响喷泉码性能的关键因素。针对喷泉码的度分布,首先从原理上分析了鲁棒谷子分布和固定度分布在性能上的不足,之后改进了固定度分布函数,提出了一种将滑动鲁棒谷子分布和改进的固定度分布这2种度分布相结合,并通过一个比例系数进行连接的新型联合度分布设计方案。仿真结果表明,提出的联合度分布的译码性能要远远高于鲁棒孤子分布和固定度分布。