一种改进的LT码的度分布设计

来源 :辽宁工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jcx88
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当今社会随着无线通信技术的不断发展,人们对通信质量的要求也越来越高,但是无线信道容易遭受噪声干扰,使信息在传输过程中发生错误,保证信息传输的可靠性是现代通信技术研究的重要内容。喷泉码作为译码开销冗余较小、编译码简单的纠错码,现如今受到大家关注,然而传统的喷泉码由于度分布设计的原因存在短码长的译码开销较大的情况。针对这一问题,本论文以LT码为研究对象,对其鲁棒孤波分布(RSD)度分布进行优化,以达到进一步降低短码长LT码的译码开销和译码复杂度的目的。度分布函数是影响喷泉码译码开销的主要因素,传统的LT码在设计时,首先依据MP译码方法获取ISD度分布,但是较低度1概率在译码过程容易消失增加译码开销,由此加入增强鲁棒因子增加度1及其它低度的概率分布得到RSD度分布,度1的概率分布设计成为影响译码开销的关键。为了进一步降低短码长喷泉码的译码开销,本文提出一种新的度分布设计方法,即根据信源原始符号长度与度1的概率分布对译码性能的影响,寻找低译码开销的新的度分布函数。本文针对信源长度为k的码长,选取RSD度分布函数进行LT编码,提出通过逐步搜索的方法逐步调整低度的概率使LT码的译码开销达到最小。首先得到度1的最佳增强系数,将其对RSD进行修正,得到新的度分布函数。在新的度分布函数基础上再调整度2的大小,再次使译码开销最小,得到度2的最佳增强系数,以此类推直到找到最佳译码开销为止。由于不同的k会导致最佳的增强系数不同,如果每一个码长均采用搜索法则复杂度较高,因此本文选取部分k值,对其搜索其对应的最佳增强系数,再通过最小二乘法拟合出关于k的数学表达式,得到关于度1、度2修正的增强系数表达式,并对传统的RSD进行修正得到本文提出的RRSD度分布函数。由于仅选取少量的k进行搜索即可得到增强系数表达式,因此本文提出利用最小二乘法对关于k的最佳增强系数进行拟合方法可以大量减少最佳增强系数的搜索复杂度。同时由实验仿真结果表明,本文得到的RRSD度分布与传统的RSD相比可以有效的降低喷泉码译码开销,尤其是在短码长效果更为明显,同时也提高了译码的稳定性,降低了译码复杂度。
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