深空通信中噴泉碼編譯碼算法研究.pdf

1、深空通信具有誤碼率高、傳輸延遲大、鏈路容易中斷等特點(diǎn),噴泉碼可以在未知信道狀態(tài)的情況下,根據(jù)信道條件自動(dòng)調(diào)整噴泉碼碼率,這種“無固定碼率”的特點(diǎn)使其相對(duì)于其他糾錯(cuò)編碼更適合應(yīng)用于深空通信。本文以深空通信為研究背景,對(duì)噴泉碼的編譯碼算法做出一定貢獻(xiàn):
　　首先,對(duì)噴泉碼的研究發(fā)展過程進(jìn)行了相應(yīng)的介紹,具體給出了LT碼和Raptor碼的編譯碼過程,針對(duì)噴泉碼的特性,分析了理想孤波分布和魯棒孤波分布的性能,分析對(duì)比了置信傳播譯碼算法和高

2、斯消元譯碼算法各自的優(yōu)劣。
　　其次,對(duì)噴泉碼碼的編譯碼算法進(jìn)行了相應(yīng)的研究和優(yōu)化。從噴泉碼的編碼器的角度出發(fā),針對(duì)傳統(tǒng)的噴泉碼碼的度分布構(gòu)造的編碼矩陣可能存在短環(huán)的情況進(jìn)行優(yōu)化。提出漸進(jìn)邊長擴(kuò)展(Progress Edge Growth,PEG)的方法,優(yōu)化生成矩陣最大程度的增大矩陣圍長,降低了噴泉碼的譯碼失敗概率;從譯碼器角度出發(fā),針對(duì)噴泉碼用于高斯白噪聲信道(Additive White Gaussian Noise Cha

3、nnel,AWGN)信道下出現(xiàn)的誤碼傳播現(xiàn)象,提出改進(jìn)的信息傳播算法(Message Propagation,MP)譯碼算法。充分利用接收機(jī)收到的軟信息,進(jìn)行迭代譯碼,提高了噴泉碼在AWGN信道下的譯碼性能,對(duì)比分析Raptor在AWGN信道下誤碼率更小,在深空通信中的性能更優(yōu)。
　　最后,對(duì)Raptor碼在深空通信中的編譯碼進(jìn)行研究。提出兩種系統(tǒng)模型,分別是基于包刪除和基于比特糾錯(cuò)的系統(tǒng)模型。對(duì)刪除信道和AWGN信道下的Rapt