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删除信道与流星突发信道中的信道编码研究

2020-12-05阅读(957)

删除信道与流星突发信道中的信道编码研究

论文摘要

LDPC码是一种能逼近Shannon容量限的渐进好码,由于它在信息可靠传输中的良好应用前景,成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一。本文从实际应用出发,以LDPC编码作为研究重点,针对删除信道和流星突发信道这两类特殊的实际信道,研究了其中的编码算法,获得了一些成果。主要内容包括:在针对删除信道的编码研究方面:（1）对低密度纠删码和数字喷泉码进行了系统的介绍,对数字喷泉码的网络应用进行了说明,分析了存在的问题和展望。（2）对系统规则RA码和CT码的渐进性能界进行了计算分析,从理论和仿真结果两个方面说明“度”的选取对系统规则RA码的性能影响很大,而对系统规则CT码的性能影响相对较小。（3）对低密度纠删码（Two-Column-Tornado码）的度序列表示进行了介绍,给出了低密度纠删码的删除错误恢复算法成功译码的条件,在此基础上,提出了一种新的满足成功译码条件的度分布序列。（4）对SR-LDPC码从一致校验矩阵和图模型表示两个方面进行了说明,给出了SR-LDPC码的码率不受限特性,证明了其在广义删除信道中逼近容量限的特性,并通过仿真分析,证明了所得结论,并给出了其和LT码、Raptor码的性能比较图。在针对流星突发信道的编码研究方面:（5）分析了流星突发通信中现有的几种信道编码方法。在此基础上,将现代信道编码方式（Turbo码,LDPC码）应用到流星突发通信中,并进行了性能比较。分析结果表明,现代信道编码方式可以适用于流星突发信道。给出了LDPC码应用于流星突发信道的一些原则和结论。（6）从流星突发信道的特性出发,提出了一种基于流星突发信道的LDPC码的设计方法,通过理论和仿真分析证明了该方法的可行性。（7）根据欠密类流星突发信道的特性,参照IDMA系统结构,提出了自适应多层编码体系应用在流星突发传输的想法,并进行了简单的仿真。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 数字通信与信道编码
  • 1.1.1 数字通信基本模型与信道编码定理
  • 1.1.2 信道编码的发展过程
  • 1.2 删除信道的应用背景和纠删码的研究现状
  • 1.2.1 删除信道的应用背景
  • 1.2.2 纠删码研究现状
  • 1.3 流星突发通信的发展
  • 1.3.1 流星突发通信
  • 1.3.2 流星突发通信发展的历史
  • 1.3.3 目前国内外的发展状况
  • 1.3.4 流星突发通信的应用
  • 1.4 本文的主要研究工作和内容安排
  • 第二章 基于删除信道道的的信道编码
  • 2.1 基于RS 码的纠删码
  • 2.2 低密度纠删码
  • 2.2.1 旋风码（Tornado Codes）
  • 2.2.2 RA 码与CT 码
  • 2.3 数字喷泉码
  • 2.3.1 LT 码
  • 2.3.2 Raptor 码
  • 2.3.3 数字喷泉码的网络应用
  • 2.3.4 存在的问题和展望
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 系统规则RA码与CT码及其性能界分析
  • 3.1 引言
  • 3.2 二元删除信道下线性码的性能下限的计算
  • 3.3 系统规则RA 码
  • 3.3.1 RA 码
  • 3.3.2 系统规则RA 码的性能限的计算
  • 3.3.3 仿真结果
  • 3.4 系统规则CT 码
  • 3.4.1 CT 码
  • 3.4.2 系统规则CT 码的性能限的计算
  • 3.4.3 仿真结果
  • 3.5 系统规则的CT 码与RA 码的性能界比较和结论
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 一种新的码码率率不受限编码－SR-LDPC 码
  • 4.1 引言
  • 4.2 低密度纠删码的度序列表示与成功译码条件
  • 4.2.1 码的度序列表示
  • 4.2.2 删除错误恢复算法的成功译码条件
  • 4.3 一种新的度分布序列
  • 4.4 半随机LDPC 码（SR-LDPC 码）
  • 4.4.1 Two-Column-Tornado码的一致校验矩阵
  • 4.4.2 SR-LDPC 码的一致校验矩阵
  • 4.4.3 SR-LDPC 码的图表示
  • 4.4.4 SR-LDPC 码在部分删除信道的性能
  • 4.4.5 SR-LDPC 码在广义删除信道的性能
  • 4.4.6 译码无效指数
  • 4.5 仿真结果与讨论
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 流星突发通信中的信道编码
  • 5.1 流星突发通信系统中信道编码分析
  • 5.1.1 流星突发信道
  • 5.1.2 流星突发通信系统信道模型
  • 5.1.3 流星突发通信系统中信道容量分析
  • 5.1.4 流星突发信道中的信道编码
  • 5.2 在流星突发通信系统中应用LDPC 码
  • 5.2.1 LDPC编码
  • 5.2.2 流星突发通信中使用LDPC 码
  • 5.3 LDPC 码在流星突发通信中的性能
  • 5.3.1 仅采用CRC 校验的信息在流星突发信道的性能
  • 5.3.2 Turbo-CRC 与LDPC 编码在流星突发信道的性能
  • 5.3.3 性能分析与结论
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 适用用于于流星突发信道道的的LDPC 编码设计
  • 6.1 引言
  • 6.2 LDPC 码的译码算法简介
  • 6.3 欠密类流星突发信道对LDPC 码译码的影响
  • 6.4 基于流星突发信道的LDPC 编码设计
  • 6.4.1 设计思路
  • 6.4.2 设计方法
  • 6.4.3 仿真结果
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 多层编码体系在流星突发信道道的的应应用用
  • 7.1 引言
  • 7.2 多层编码算法与多级译码算法
  • 7.3 仿真结果与讨论
  • 7.4 本章小结
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间的研究成果

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