基于AWGN信道的数字喷泉码性能分析与设计

摘要

互联网中的信息是以数据包的形式传输的，那么信息的可靠性显得尤其重要，而数字喷泉码是未来无线通信中可靠性传输的最有效的技术之一，它主要针对大规模的数据分发以及可靠性广播，广泛地应用于各类数据广播分发系统中，能够在网络层上有效解决异构网络中存在的分发概率低、时延大以及信道利用率差的问题。
　　本论文主要工作包含三方面：其一，对喷泉码在AWGN信道下的编译码算法及其误码性能进行详细地分析，并仿真比较了在不同信息长度下LT码的性能优劣，进而对Raptor码与Luby Transform码（简称LT码）的性能在相同条件下作了对比；其二，在不同信噪比下，利用变量节点和校验节点的外部信息转移图分析数字喷泉码的收敛性能，从而确定其译码收敛门限；其三，针对在某些应用领域往往侧重于保护某一部分重要信息的问题，本论文利用喷泉码对信息采取了不等差错保护（Unequal Error Protection，简称UEP），分析了UEP-LT的两种实现方法，并提出了UEP-LT的改进方案，该方案是通过改变输入信息集的大小来改变对重要信息比特保护的办法实现的。通过仿真分析，相较于给出的各种实现方法，改进方案pUEP-LT码中的重要信息数据的误码性能得到了有效改善，另外，还分析了不同的迭代次数对pUEP-LT码性能的影响，并进行了仿真实现。
　　本论文的工作为 UEP-LT在无线通信中的多媒体广播多播业务或视频音频领域中的应用提供了理论依据。