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删除信道与流星突发信道中的信道编码研究

作　者: 孙蓉
导　师: 王新梅
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 删除信道纠删码度分布序列 LDPC码流星突发通信多层编码
分类号: TN911.22
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
下　载: 440次
引　用: 5次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-26
  1.1 数字通信与信道编码  12-17
    1.1.1 数字通信基本模型与信道编码定理  12-14
    1.1.2 信道编码的发展过程  14-17
  1.2 删除信道的应用背景和纠删码的研究现状  17-20
    1.2.1 删除信道的应用背景  17-18
    1.2.2 纠删码研究现状  18-20
  1.3 流星突发通信的发展  20-24
    1.3.1 流星突发通信  20-21
    1.3.2 流星突发通信发展的历史  21-23
    1.3.3 目前国内外的发展状况  23
    1.3.4 流星突发通信的应用  23-24
  1.4 本文的主要研究工作和内容安排  24-26
第二章基于删除信道道的的信道编码  26-36
  2.1 基于RS 码的纠删码  26
  2.2 低密度纠删码  26-30
    2.2.1 旋风码（Tornado Codes）  26-27
    2.2.2 RA 码与CT 码  27-30
  2.3 数字喷泉码  30-35
    2.3.1 LT 码  31-32
    2.3.2 Raptor 码  32-33
    2.3.3 数字喷泉码的网络应用  33-34
    2.3.4 存在的问题和展望  34-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章系统规则RA码与CT码及其性能界分析  36-46
  3.1 引言  36
  3.2 二元删除信道下线性码的性能下限的计算  36-37
  3.3 系统规则RA 码  37-41
    3.3.1 RA 码  37-38
    3.3.2 系统规则RA 码的性能限的计算  38-40
    3.3.3 仿真结果  40-41
  3.4 系统规则CT 码  41-42
    3.4.1 CT 码  41
    3.4.2 系统规则CT 码的性能限的计算  41-42
    3.4.3 仿真结果  42
  3.5 系统规则的CT 码与RA 码的性能界比较和结论  42-44
  3.6 本章小结  44-46
第四章一种新的码码率率不受限编码－SR-LDPC 码  46-62
  4.1 引言  46-47
  4.2 低密度纠删码的度序列表示与成功译码条件  47-51
    4.2.1 码的度序列表示  47-48
    4.2.2 删除错误恢复算法的成功译码条件  48-51
  4.3 一种新的度分布序列  51-53
  4.4 半随机LDPC 码(SR-LDPC 码)  53-58
    4.4.1 Two-Column-Tornado码的一致校验矩阵  53-54
    4.4.2 SR-LDPC 码的一致校验矩阵  54
    4.4.3 SR-LDPC 码的图表示  54-57
    4.4.4 SR-LDPC 码在部分删除信道的性能  57
    4.4.5 SR-LDPC 码在广义删除信道的性能  57-58
    4.4.6 译码无效指数  58
  4.5 仿真结果与讨论  58-60
  4.6 本章小结  60-62
第五章流星突发通信中的信道编码  62-80
  5.1 流星突发通信系统中信道编码分析  62-68
    5.1.1 流星突发信道  62-64
    5.1.2 流星突发通信系统信道模型  64-65
    5.1.3 流星突发通信系统中信道容量分析  65-67
    5.1.4 流星突发信道中的信道编码  67-68
  5.2 在流星突发通信系统中应用LDPC 码  68-70
    5.2.1 LDPC编码  68-69
    5.2.2 流星突发通信中使用LDPC 码  69-70
  5.3 LDPC 码在流星突发通信中的性能  70-77
    5.3.1 仅采用CRC 校验的信息在流星突发信道的性能  70-73
    5.3.2 Turbo-CRC 与LDPC 编码在流星突发信道的性能  73-75
    5.3.3 性能分析与结论  75-77
  5.4 本章小结  77-80
第六章适用用于于流星突发信道道的的LDPC 编码设计  80-88
  6.1 引言  80
  6.2 LDPC 码的译码算法简介  80-81
  6.3 欠密类流星突发信道对LDPC 码译码的影响  81-83
  6.4 基于流星突发信道的LDPC 编码设计  83-84
    6.4.1 设计思路  83
    6.4.2 设计方法  83
    6.4.3 仿真结果  83-84
  6.5 本章小结  84-88
第七章多层编码体系在流星突发信道道的的应应用用  88-94
  7.1 引言  88-89
  7.2 多层编码算法与多级译码算法  89-91
  7.3 仿真结果与讨论  91-92
  7.4 本章小结  92-94
结束语  94-96
致谢  96-98
参考文献  98-106
攻读博士学位期间的研究成果  106-108

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