基于多级反馈式喷泉码的深空传输协议研究

针对深空环境中高误码率、长传输时延的通信特点,在传统喷泉码的基础上提出了一种基于多级反馈式喷泉码的深空通信传输协议。给出了基于多级反馈式喷泉码传输协议具体的编码结构和传输方案,从理论上分析了该传输协议与非反馈喷泉码传输协议的编码有效性和传输时间,并通过实验比较了上述两种传输协议以及基于喷泉码的译码转发传输协议在不同误码率和传输距离的深空通信环境下的传输性能。实验结果表明,基于多级反馈式喷泉码的传输协议提高了编码有效性,减少了文件传输时延。     

基于数字喷泉码的视频监控系统研究

传统的视频监控系统在纠错性能方面存在着诸多不足,当信道丢包率较大时进行可靠的视频传输显得较为困难。为此,结合RTP传输的优势,设计了一种使用数字喷泉码进行丢包恢复的视频监控系统。首先研究实用的数字喷泉码——LT码,比较了不同度分布算法下LT码的译码性能。根据视频传输系统的应用需求,选择鲁棒孤子度分布算法,研究短码长条件下影响LT码译码性能的主要因素。     

一种基于反馈的喷泉码安全传输方法*

针对维纳窃听模型下喷泉码安全传输方法对合法信道质量优势要求高的问题,引入反馈设计了一种喷泉码安全传输方案。在二进制删除信道模型下,合法接收端以一定间隔向发送端反馈输入符号解码情况,发端编码器据此对编解码过程进行更新,尽可能削弱窃听者端前后译码过程的联系,实现合法信道的质量优势不断累积。实验仿真证明,在同等信道条件下本文方法可以有效降低窃听者端输入符号的译出率,且当合法信道与窃听信道质量接近时本文的方案性能提升更为明显。     

无线局域网中Turbo码的应用研究

通过分析无线局域网中敖据传输的特点,对Turbo码鳊码和译码方案进行适合于WLAN的改进,设计出无线局域网中Turbo码编译码器的实现方案.通过计算机仿真研究相关参数的变化对Turbo码性能的影响.并与传统WLAN中应用广泛的卷积码进行性能比较,仿真结果表明,利用Turbo码编码技术能够较大地提高无线局域网传输性能.     

基于改进喷泉码的高可用性数据冗余方案

分析线性喷泉码、改进的LT码和Raptor码,研究预编码技术,阐述基于RS码的改进型Raptor码技术。该技术能克服LT码解码代价不固定的缺点,具有解码率高、抗删除能力强等优点,适合处理数据网络传输的安全问题和数据的高可用性问题。仿真结果表明,改进型Raptor码较LT码在相同编码冗余度下提高了可译码概率,在一定可译码概率下降低了编码冗余度要求。     

Turbo乘积码在卫星通信中的应用分析

Turbo乘积码在卫星通信中起到很强的纠错作用,其编译码性能的好坏直接影响到卫星通信信号的传输质量。通过对Turbo乘积码Chase译码算法的分析和改进,得出了译码算法中各个参数的选择对译码性能的影响的仿真实验结果,并对实际的卫星通信信号进行仿真实验,对仿真结果进行性能分析,验证了Turbo乘积码可以得到很好的译码结果。     

基于DMR标准的信道编解码研究

为了提高DMR系统基带算法的性能,分析研究了DMR标准中的3/4率网格码和二次剩余码。针对3/4率网格码,提出两种译码算法,方法 1充分利用了有限状态机的特性,方法 2将维特比译码算法中的蝶形运算进行推广改进。针对QR码,通过计算校验多项式的码重进行译码。MATLAB下的仿真结果表明,3/4率网格码的两种译码方法性能相差不大,但方法一的计算量少,易于工程实现。QR码的译码算法不仅有效地避免了计算复杂的错误位置多项式,而且提高了相同信噪比下的译码性能。     

基于Turbo码的CBTC系统安全信息传输研究

针对城市轨道交通的无线列车控制系统(CBTC)中基于无线信道的信息安全传输问题,提出了基于Turbo码的CBTC无线信道的安全信息传输控制方案,并分别采用Bi-SOVA译码算法、SOVA译码算法、MAP译码算法及对数域Max-Log-MAP译码算法等进行了仿真测试与比较分析.仿真结果表明,所提出的基于Turbo码的传输控制方案能够有效地满足CBTC安全信息传输的误码率要求,并且在所采用的译码算法中,Bi-SOVA算法和Max-Log-MAP算法具有较好的误码率性能.因此,在无线列车控制系统的信息传输中用Turbo码来代替传统的CRC码进行差错控制是合理而有效的.     

借助LDPC码提高数字水印鲁棒性

根据数字水印系统与通信系统模型的等效性，本文提出了一种基于LDPC码的鲁棒性图像数字水印方案。该之置采用LDPC码作为水印信道编码，对图像水印传输进行差错控制， 把用心码编码后的水印序列嵌入原始图像的频域，在提取水印时采用LPDC码的迭代译码算法。仿真实验结果表明，该方案降低了水印在传输过程中的误码率，提高了水印的抗 抗攻击能力，具有很好的鲁棒性和视觉不可见性。     

VoIP中丢包恢复的方法

网络丢包是影响网络电话(VoIP)服务质量的核心因素。Turbo码可以提供数据可靠性,但它编译码的性能却影响其在VoIP中的应用。该文提出通过改进Turbo码的编译码方式使其应用于丢包恢复的思想,包括减少Turbo码迭代译码次数以及根据网络状况自适应地设置交织器大小。实验结果证明,改进的Turbo码可以更好地应用于VoIP传输中的网络丢包恢复。     

应对反应攻击的级联中密度准循环奇偶校验码公钥方案

基于中密度准循环奇偶校验（QC-MDPC）码的McEliece公钥密码（PKC）方案具有较小的密钥量,利于存储,是一类在抵抗量子攻击上发展前景良好的公钥密码体制。然而目前存在一种反应攻击对其安全性产生了较大威胁。攻击者选取特殊的错误图样对大量消息进行加密以获得接收者反馈的译码失败情况,然后通过分析译码失败率与私钥结构的关系从而破解出私钥,该攻击被称为密钥恢复攻击。为应对此攻击,提出了一种将QC-MDPC码与喷泉码进行级联的公钥方案。该方案利用喷泉码的“无码率性”生成大量的加密包来取代反馈重发（ARQ）结构,使攻击者无法获取反馈信息。分析结果表明,所提出的方案能有效抗击密钥恢复攻击,同时还能保证在其他攻击下的安全性。     

基于稀疏随机矩阵的再生码构造方法

针对已有的再生码编码方案的运算是基于有限域GF（q）、运算复杂度高、效率低的问题,提出了一种将GF（2）上的稀疏随机矩阵和乘积矩阵框架相结合的再生码构造方法。首先,将文件数据矩阵式排布后根据编码矩阵进行行异或运算;其次,节点失效后,参与帮助节点根据失效节点的编码向量编码本地数据并发送至修复节点;最后,修复节点根据接收到的数据译码出失效节点原有的数据。实验结果表明修复带宽至多只有传统纠删码修复方案的1/10,相比基于传统范德蒙编码矩阵的再生码,编码速率提升了70%,译码恢复速率提升了50%,方便了再生码在大规模存储系统中的应用。     

一种整体较优的RCPT码删除矩阵新算法

由于无线信道的时变、高误码等特性，要求信道编码方式不仅具有较强的抗误码能力，而且能够自适应的调整码率来适应无线信道状态的变化．码率可变的RCPT码能够实现这样的编码要求，但是RCPT码的编译码性能取决于其删除矩阵的选取．针对这一问题综合国内外的研究现状，提出了一种整体较优的求取RCPT码删除矩阵的新算法．这种算法利用不同删除矩阵求取算法的不同适用性，达到了在高、低码率下都能够取得较好编译码效果的目的．     

一种改进的LLR BP译码算法研究

运用LLR BP经典算法对低密度奇偶校验(LDPC)码译码时,由于译码时迭代次数过多和每次循环时校验节点的计算复杂度过高,导致译码复杂度非常高.提出了一种改进型LLR BP译码算法,采用泰勒级数将LLR BP算法中复杂度高的雅克比修正项进行分段线性近似.仿真表明:该算法在译码性能损失不大的情况下可大幅降低LDPC码的译码复杂度.     

高性能QC-LDPC码译码器的VLSI实现

基于改进的最小和（Min-Sum）译码算法,提出一种高速半并行准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码译码器结构．设计了对数桶型移位器来传递数据,以降低译码器内部连线的复杂度;引入微指令控制技术,使译码器的硬件结构独立于具体的码率和码的规则性,可以在不改变硬件的情况下支持任意码率;采用动态功耗管理技术,译码器可以随信道好坏自动控制功耗．基于该结构实现了一个适合中国数字电视地面传输标准（GB20600-2006）系统的LDPC码译码器,在SMIC0．18μm标准CMOS工艺下综合,总面积仅为62万等效门,频率最高可达100MHz．     

喷泉码中LT码的二次译码算法

LT码是喷泉码的一种,采用LT码的BP译码算法时,当处理完度数为1的数据后,译码将无法继续,造成停止集为空集,影响译码效率。为此,提出一种新的二次译码算法,在译码停止后,针对剩下的编码分组仍然具有可译性的特点,进行进一步译码。仿真结果表明,该算法在译码开销为0.2~0.5的情况下,译码效率普遍提高20%左右。     

对流层散射信道中5G-NR LDPC码性能

由于目前衰落信道,特别是时变信道非线性环境下的研究极少,因此研究对流层散射信道应用场景下的5G-NR LPDC编译码性能。5G-NR LDPC码是一种准循环LDPC码,其通过基矩阵构造,可以支持多种码率和码长,便于实现速率自适应。本文提出一种改进的分层归一化最小和译码算法,利用对归一化因子的修正,使该算法更适合应用于散射信道。仿真结果表明,本文算法与传统译码方法相比,译码速度提高了3倍,减少了迭代次数,降低了复杂度;使用16重分集技术且误码率达到10-5时,在低码率和高码率下,改进译码算法比传统译码算法性能分别提升1.3 dB左右和0.6 dB左右。     

一种基于序列译码的快速相关攻击算法

快速相关攻击是一种重要的序列密码分析方法。该文提出一种基于卷积码的序列译码的快速相关攻击算法,首先利用特殊的校验方程将线性分组码转化为低码率卷积码,然后用卷积码的序列译码算法恢复出密钥。当记忆长度较大时,该算法显著地降低了中算法的译码复杂度。