采用模运算和混沌的喷泉码

本文提出一类全新的喷泉码机制及其编译码算法,称之为中国变换码。不同于基于因子图和异或运算的现有喷泉码机制,该码的编码算法通过在素数集中均匀选取素数将有限长度的原始分组不断分解为包含余数的编码分组,通过混沌位置置乱算法生成编码分组,接收方只要从这些编码分组中接收固定数量的分组,即能以100%的概率恢复译码。本文通过仿真实验验证了这种新喷泉码的机制及构造的有效性。     

喷泉码的Logistic映射实现

为解决喷泉码中度数和编码分组邻接关系的恢复问题,提出一种基于混沌理论的喷泉码实现方法.通过复合Logistic返回映射及相空间特性,利用混沌方程的初始值作为公钥,实现喷泉码的无开销同步.计算机仿真结果表明该方法在喷泉码的应用中具有良好的性能.     

采用喷泉码和自适应调制的多中继传输机制

提出一种采用喷泉码和自适应调制的多中继传输方案,并给出相应的多中继选择算法.首先对结合喷泉码的几种调制方案的吞吐量进行分析,给出不同信噪比情况下的最佳调制方案,并分析衰落信道下自适应调制的性能;然后将喷泉码和自适应调制技术应用于多中继传输方案中,给出一种中继选择算法,并详细分析该方案的传输时间和能量消耗性能;最后对该传输方案进行仿真,并与其他传输方案的性能进行比较.仿真结果表明,该传输方案可明显改善系统的数据吞吐量,缩短系统的传输时间.     

基于分段线性混沌映射的Turbo喷泉实现

为了提高Turbo喷泉码在噪声信道上的性能,提出了一种基于分段线性混沌映射（PLCM）的Turbo喷泉实现方法.在Turbo喷泉预编码单元中采用PLCM方法实现混沌交织器的设计,同时使用相同的初始值、相同结构的PLCM来设计生成无限长序列的分支序列生成器,最大程度置乱信息序列.在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下,采用提出的方法与随机交织方法进行了仿真.实验结果表明,该方法与使用随机交织方法相比,能够有效提高Turbo喷泉码的性能,使其更接近Shannon限,且具有灵活易控的特点.     

基于喷泉码的分布式鲁棒存储

一种基于喷泉码的分布式鲁棒数据存储技术,可以保证数据的可靠存储和高效获取.将喷泉码及其改进型的LT码和Raptor码的原理运用于分布式网络数据存储中,指出要恢复M个数据包,只须接收略大于M个数据包即可,一部分数据包丢失的影响可以忽略,从而实现了数据存储的鲁棒性和高效性.讨论了影响存储鲁棒性的关键因素.     

喷泉码中不定帧长LT码及其生成矩阵的优化

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...     

Beta-Binomial删除信道中的喷泉码文件传输协议

由于命名数据网络(NDN,Named-Data Networking)无环路、逐包、逐跳转发的特点,使得数据包回传成功率降低,而传统的TCP/IP协议中的ARQ和ACK机制对于多播会话不再适用.由于NDN中的传输信道可以等效为二进制删除信道,因此可以通过应用层编码来实现文件的可靠传输.传统的信道编码技术如卷积码、级联码和RS码等复杂度较高,而将NDN与低复杂度的喷泉码的结合可以实现分布式的存储架构,因而可通过喷泉编码在应用层协议中实现可靠的纠删机制,保证整体文件的传输可靠性.以往的研究一般是基于确定的删除概率信道模型,但是由于网络的异构性和信道噪声等因素影响,可能会造成信道丢包概率呈随机性分布.因此,本文在Beta-Binomial分布模型的前提下,根据贝叶斯统计的先验信息和中心极限定理,对随机概率下的纠删信道的文件可靠传输协议进行了数学建模和理论推导.仿真结果显示此模型更具有普适性,此传输协议可在信道状况未知的前提下从理论上求出最小发包数,减少冗余编码包,提高文件整体的投递成功率,在保证传输可靠性的同时有效提升协议传输效率.     

喷泉码纠错的无线网络切片传输时间分析

为了提高无线通信中网络切片传输的吞吐率,避免引入大量的反馈延时,将无重传的喷泉码机制用于无线网络切片的纠错传输.在该方案中,采用基于喷泉码的前向纠错机制代替传统的自动重传请求机制,实现网络切片的无线传输;并针对喷泉码纠错机制,优化了网络切片的切片方案.这种方案,通过喷泉码无重传以及低冗余度的纠错特性,可以降低网络切片传输协议的复杂度和传输延时;尤其在丢包率较大的网络环境下,单位时间内喷泉码方案可以传输更多的有效切片数据,提高无线网络切片的传输吞吐率.在此基础上,分别构建了基于喷泉码的无线网络切片传输系统和基于自动重传请求方案的无线网络切片传输系统,并对这两个系统的传输时间进行了分析和比较.仿真结果表明:当网络丢包率超过5×10-2时,网络切片采用喷泉码方案具有比自动重传请求方案更低的传输时间;当丢包率为10-1时,喷泉码方案的传输时间比自动重传请求方案可降低22%以上;随着丢包率的增大,喷泉码方案在传输时间上的优势更加明显.     

运算放大器混沌

设计了一种具有混沌动力学特性的三阶自治电路。电路中的非线性或分段线性器件无须特意构造并具有准确的数学表示式。电路完全由模拟运算单元组成,结构清晰。方程中的全部变量及其导数皆以电路中的对地电压表示, 便于实验观测。对该电路混沌的特性进行了模拟计算研究和实验观测, 模拟运算结果与实验结果相符。     

基于Walsh码的正交差分混沌键控通信方案

提出一种可用于超宽带(UWB)的新型正交差分混沌键控(ODCSK)通信方案,能克服码移差分混沌键控(CS-DCSK)方法存在的问题,具有比特传输速率高、保密性好、可靠性高等优点. 理论分析和仿真结果表明,在一定的扩频因子和信噪比条件下,新系统具有比CS-DCSK更好的解码性能.     

基于光正交码构造的准循环LDPC码

基于光正交码的特性,该文提出了一种准循环LDPC码的构造方法.首先由光正交码构造满足参数要求的初始矩阵,然后再根据该文提出的公式和准循环LDPC码的特性来确定移位参数矩阵,最后用全零矩阵、循环移位矩阵填充移位参数矩阵,这样就可以得到一个不含长度为4和6的环路的校验矩阵.仿真表明,该方法构造的准循环LDPC码在加性高斯通...     

基于混沌的图像加密隐藏方法

基于混沌系统对初始条件的敏感依赖性,而且具有白噪声的特点,本文以混沌系统产生的密钥序列对图像进行加密:并将加密结果作为隐藏信息进行图像隐藏,这种方法具有很高的安全性和实用性.仿真结果也表明该方法具有良好的密码学特性和隐秘性.     

基于乘同余对称特性的快速RSA算法的改进

提出了一种新的快速RSA算法,这种算法是基于乘同余对称特性的快速RSA算法(SMM算法)的改进。理论分析表明,新算法的迭代计算步数平均减少了17.2%。与传统的二进制算法(BR算法)相比,新算法的计算速度平均提高了42%左右。     

云存储系统中基于MSR码的局部性修复编码

为了提高分布式云存储系统的存储可靠性和故障节点修复效率,提出一种基于最小存储再生码的局部性修复编码方案. 具体地,构造适用于云存储的系统最小存储再生码,以此码为局部码构造局部性修复编码,确保最大距离可分性质和简单修复特性. 性能分析和仿真结果表明,该局部性修复编码方案可实现云存储系统中多个故障节点的快速修复,具有较低的修复局部性,相对于三副本复制方式和简单再生码,该局部性修复编码方案在存储开销和修复带宽开销方面的性能更优.     

基于V码的一种数据布局研究

提出一类新的双容错编码——V阵列码,冗余数据均匀分布在每个磁盘中,能容许任意两个磁盘同时故障。并证明基于V码阵列布局是最优双容错数据布局方法,给出了恢复任意两个磁盘同时故障的快速译码算法。与其他的编码方案相比,基于V码阵列布局同时具有较高的可靠性和吞吐量、较好的I/O性能、简单的编码和解码算法,以及编译码的复杂度最低和较好的平衡特性。     

基于SPA算法的Turbo码译码

通过把Turbo码当作一种串行级联码进行处理,在改进编码框图和降低奇偶校验矩阵后,得到了一种改进的Turbo码.采用和积算法译码进行仿真,结果显示,该方法降低了译码的复杂度.     

采用混沌函数的图像加密算法

提出一种新的图像加密算法,采用混沌函数与"按位异或"操作相结合的方法对图像加密。该算法能够产生一个较大的密钥空间足以抵御外力攻击,能够安全地对图像加密,并具有很强的对密钥和原图像的敏感性,密文图像具有高度的非相关性,而密文具有良好的随机性。实验结果验证了算法的有效性,可以满足图像安全加密的要求。