深空通信中基于喷泉码的前向纠删方法

基于喷泉码的前向纠删编码方法能够解决深空信道长时延、高误码率及链路易中断等特殊环境下的可靠数据传输问题。该方法同时采用系统Raptor码和Turbo码作为应用层与物理层编码方案,利用喷泉码的无率和一致特性克服了ARQ机制在深空通信应用中的瓶颈。仿真结果表明：该方法可以在无需反馈信道的情况下为系统提供误帧率保证（10-4～10-5）,同时,相比于单纯使用Turbo码的方案,该方法在一定程度上提高了系统频带利用率。     

数字喷泉码及其应用的研究进展与展望

 基于TCP协议的大部分网络通信都将接收到的数据包当作一个有序序列进行处理.TCP协议的这种有序序列模式限制了其在大量数据传输或将数据分布到大量用户的应用.基于数字喷泉码的数据传输模式不需要有序的数据序列,从而简化了网络中数据的传输方式,使得数字喷泉码成为一类适用于可靠通信的有效编码技术,而具有广阔的应用前景.本文综述了几类典型数字喷泉码的原理及其优缺点;探讨了这几类数字喷泉码的具体应用;指出了数字喷泉码研究中需要解决的一些关键问题.最后,对数字喷泉码的发展前景及研究方向进行展望.     

一种多进制喷泉码短码的编译码方法

喷泉码在码长较长时,采用复杂度与码长呈近线性关系的置信传播译码,可靠性接近香农限,编码效率接近1。由于喷泉码在编码效率和译码复杂度方面具有优势,因而在多媒体广播多播、分布式存储、容迟容断网络等领域得到广泛应用。但基于二进制的传统喷泉编码,为了获得较好的译码性能和编码效率,码长比较长,一般都需要达到几千甚至几万个符号;应用于短文件的存储、传输,编码效率大为下降,带来存储和效率的急剧下降。文章介绍了一种多进制喷泉编译码,其效率与二进制编码相比,在效率和性能方面得到显著提升,但译码复杂度仅略有上升。     

Raptor码在卫星广播通信中的应用及其分析

重复编码技术是目前中国广播通信中应用较为广泛的信道编码码型,但其存在频谱效率过低的问题;文章提出采用新发明的Raptor码代替重复编码技术作为卫星广播通信的信道编码码型。研究表明：和重复编码技术相比,不同参数条件下的Raptor码都取得了2—4倍的频谱增益,并且其纠错性能和实现复杂度保持不变,因此采用Raptor码能够提高广播信道的信息分发速率。     

一种分布式喷泉码在协作通信中的应用

为了减少基于数字喷泉码的协作传输系统中的计算复杂度和传输延迟,提出了一种基于分布式喷泉码的协作通信传输方案,给出了两层数字喷泉编码的度分布函数的设计过程;以各链路的丢包率为参量分析了系统传输时延,并与其他数字喷泉码传输方案进行了比较.理论分析和仿真结果表明,在各链路丢包率较大时采用这种分布式喷泉码的协作传输机制能在传输时延上显著改善系统性能,而且各链路删除概率越大时优势越明显.     

喷泉码在P2P流媒体中的应用研究

针对P2P流媒体应用中数据分发调度算法复杂的问题,文章提出使用基于Ratpor码的信道编码技术来保证稳定的视频流服务。通过实验实现P2P流媒体中Raptor码的编解码过程,并对Raptor码的基本参数进行评估,使其在吞吐量、计算复杂度和灵活性中达到最佳平衡,采用Raptor码之后视频播放速度最大达到25-30Mbit/s,并且接收端在多接收9个纠删符号后,成功解码的概率达到99%。     

短长度分布式喷泉码的性能分析

LT码是喷泉码的一种,由于深空通信不能实现反馈,距离远,变时延的传输特性,LT码适合用于深空通信中,由于传统的单信源通信已经不能满足当前的通信需求,多信源多中继通信系统成为了研究的重点。介绍了短长度分布式二、四信源的通信模型,以及各自的度分布,并选取了码长较短、删除概率较小这几种情形通过仿真验证了各自的性能。仿真结果表明,二、四信源分布式LT码比LT码有更好的性能。     

喷泉码的无线信道应用

通过分析喷泉码在无线信道的各种应用方法,提出了采用信道改造的喷泉码无线信道应用新方法,通过CRC校验和LDPC信道编码将无线信道转换为删除信道,实现了喷泉码在无线信道的应用.通过将传统的应用方法与已有方法进行仿真对比实验,证明了基于信道改造的喷泉码无线信道应用的有效性.     

喷泉码在无线中继网络中的应用

无线网络中使用中继能够改善网络的吞吐量和覆盖范围。由于无线信道的统计特征随着时间和空间变化,当信道特征变化时,基于固定率编码的中继网络将变得低效率或者不可靠。喷泉码是一类新的纠错码,适合于时变信道和多播业务传输。喷泉码适合于应用在无线中继网络中,目的是实现无线信道传输的有效性、可靠性和鲁棒性。     

Raptor码译码算法的改进方案

喷泉码是一类重要的纠删码,特别是Raptor码,由于其非固定码率、逼近信道容量、可以有效纠删等方面的内在特点,非常适合作为应用层FEC而使用到各类系统中。主要就Raptor码的译码算法展开深入的讨论,在介绍现有译码算法的基础上,提出了Raptor码译码算法的优化思路,它能更好的平衡译码失败率和译码计算复杂度两个指标之间的关系,以更好的适用于某些特定应用场景的需要。     

Fountain Codes and Their Applications: Comparison and Implementation for Wireless Applications

Wireless Personal Communications - Fountain codes are rateless erasure codes that have initially been designed for multicast and streaming applications. They provide dynamic code rates which are...     

深空通信中的喷泉编译码技术

针对深空通信长时延、误码率和丢包率大、上下行链路带宽不对称和链路易中断等特点,提出利用喷泉码的编译码技术解决上述问题。阐述了喷泉码的编译原理、类型、典型应用、关键技术,并提出利用喷泉码不需要反馈的思想,将喷泉编码与深空通信中的协议技术相结合,以简化协议,减少确认-重传过程,缩短长距离文件传输时延,增大系统的吞吐量。     

LDPC码原理及其在无线通信中的应用前景

低密度极性校验（LDPC）码是目前距离Shannon限最近的纠错码，近年来受到广泛关注。介绍了LDPC码的基本原理、优越性、研究现状和在未来无线通信中的应用前景。     

喷泉码及其在无线视频组播环境中的应用

针对无线组播环境,根据中间节点功能不同的情况,提出了两种喷泉码数据分发调度方案.并针对无线组播用户面临信道质量不同的情况,提出一种混合喷泉编码方案,发送端根据组播用户信道质量的差异选取不同码长的喷泉编码.实验证明,对丢包率高、信道质量差的接收端而言,短码长的喷泉编码方案提高了接收端的译码成功概率.     

一种用于水声通信的喷泉码最大似然译码方法

针对水声通信特点,研究随机线性喷泉码及最大似然译码,在分块数较小的包传输中纠正删除错误。传统的最大似然译码为整包统一处理,译码延迟大。该文提出一种逐行累增的高斯消去方法,将译码过程划分到各块到达时隙中执行,利用二进制分布求和的概率公式对单块到达所需计算量进行分析。在实际水声通信处理平台上进行了验证,满足实时计算需求,可用于水下图像、传感器数据等的传输。     

采用喷泉码的无线协同多眺信息累积广播协议

为提高无线多跳广播的能量效率,提出了采用喷泉码的协同多跳信息累积广播胁议:令注水速率最大的节点进行发送,其发送功率由传输速率和注水速率决定.当有接收节点成功接收时,再由更新后注水速率最大的节点发送.各发送节点采用不同的喷泉码进行编码,使接收节点获得复用增益,并且节点可以接收可靠传输范围以外的信息并进行累积直至成功译码....     

Reliable Multimedia Transmission Over Cognitive Radio Networks Using Fountain Codes

With the explosive growth of wireless multimedia applications over the wireless Internet in recent years, the demand for radio spectral resources has increased significantly. In order to meet the quality of service, delay, and large bandwidth requirements, various techniques such as source and channel coding, distributed streaming, multicast etc. have been considered. In this paper, we propose a technique for distributed multimedia transmission over the secondary user network, which makes use of opportunistic spectrum access with the help of cognitive radios. We use digital fountain codes to distribute the multimedia content over unused spectrum and also to compensate for the loss incurred due to primary user interference. Primary user traffic is modelled as a Poisson process. We develop the techniques to select appropriate channels and study the trade-offs between link reliability, spectral efficiency and coding overhead. Simulation results are presented for the secondary spectrum access model.     

Turbo码及其在第3代移动通信中的应用

文章在介绍级联码、迭代译码算法以及软判决的基础上,系统阐述了Turbo码的基本概念、关键技术及其在现代移动通信系统中的应用。     

无速率编码及其应用综述

纠错编码技术通过引入冗余增加可靠性,是现代通信的关键技术之一。无速率编码是一类新兴纠错编码,其速率可以根据信道状态自适应改变,编译码算法较为简单,且性能优异,可以适用于不同的应用场景,因此受到了国内外学者和工业界的关注。介绍了4种经典或新兴的无速率编码方案,包括卢比变换(Luby Transform,LT)码、Raptor码、在线喷泉码(OFC)和BATS(Batched Sparse)码。介绍无速率编码的基本原理,通过其发展过程比较不同无速率编码的特点。阐述了这些无速率编码的编译码方法,并简要介绍其最新的研究进展。最后,介绍无速率编码在广播通信及不等差保护、无线传感器网络、车联网、存储以及分布式计算等新老场景中的应用。无速率编码是一种复杂度低、灵活度高的编码,随着新型无速率编码的发展,在未来的分布式系统等场景中将会有更广泛的应用。