基于LDPC码的分布式信源编码研究

基于LDPC码的分布式信源编码研究

论文摘要

分布式信源编码(Distributed Source Coding,DSC)是一种信息压缩编码的技术,可以用来对有相互关系但却不相互通信的相关信源进行压缩。这种信息压缩方法编码简单,能量消耗低,在编码器端能量受限的传感器网络具有潜在的应用价值。本文在国家自然基金项目“非相干MIMO通信系统编码调制关键技术研究”的资助下,对分布式信源编码的理论进行了研究。在已有的分布式信源编码算法中,大部分都利用了信道编码的理论,现已证明如果某种信道编码的纠错性能良好,则将其应用于设计信源编码算法时可以得到好的压缩编码性能。本文在分析几种已有编码算法的基础上,利用陪集划分原理,提出了用Q矩阵IRA-LDPC码(Q-Matrix Irregular Repeat-Accumulate LDPC)设计的分布式信源编码方案和用IEEE802.16e标准中的QC-LDPC码(Quasi-Cyclic LDPC)设计的分布式信源编码方案。基于LDPC码的分布式信源编码在译码时,可以应用改进的置信传播迭代译码方法,但其复杂度较高,本文提出了一种分布式信源编码的位翻转迭代译码方法,该译码方法只涉及到简单的求校验和运算,并没有过多复杂的概率计算,所以其复杂度低,易于硬件实现。本文接着对所提出的信源编译码方案,在两种相关信源模型下进行了仿真实验,模型中信源之间的关系分别由二进制对称信道(TBinary Symmetric Channel,BSCT)和加性高斯白噪声信道(Additive White Gaussian Noise Channel,AWGN Channel)模拟。最后本文对一种分布式信源编码和网络编码(Network Coding,NC)联合编码的方案进行了分析。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 信源编码及分布式信源编码介绍
  • 1.2 信道编码及其在分布式信源编码中的应用
  • 1.3 网络编码及其与分布式信源编码的级联
  • 1.4 本文研究内容及安排
  • 2 分布式信源编码原理
  • 2.1 分布式信源编码基本原理
  • 2.2 分布式信源编码的方案
  • 2.3 本章小结
  • 3 LDPC 码简介
  • 3.1 LDPC 码基本原理
  • 3.2 LDPC 码的编译码算法
  • 3.3 本章小结
  • 4 基于LDPC 码的分布式信源编码
  • 4.1 基于Q 矩阵IRA-LDPC 码的分布式信源编码
  • 4.2 基于IEEE802.16e 标准QC-LDPC 码的分布式信源编码
  • 4.3 两种分布式信源编码方法的比较
  • 4.4 本章小结
  • 5 分布式信源编码和网络编码的联合编码
  • 5.1 网络编码基本原理
  • 5.2 联合编码方案的编译码原理
  • 5.3 联合编码方案的性能分析
  • 5.4 本章小结
  • 6 全文总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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