Fountain碼及其在數(shù)據(jù)壓縮中的應用研究.pdf

1、Fountain碼是一類基于 Tanner圖的前向糾錯碼，采用隨機編碼思想、碼率可靈活地進行控制，具有魯棒性、高效性、對信道應變性強等優(yōu)點。近年來，憑借著強大的技術優(yōu)勢，F(xiàn)ountain碼已經(jīng)在通信領域得到廣泛應用和推廣。本文以 Fountain碼為研究對象，在分析其編譯碼原理及其性能的基礎上，主要圍繞LT碼的簡化譯碼算法、Fountain碼的不等差錯保護特性及 Fountain碼在數(shù)據(jù)壓縮中的應用這三個方面展開研究。
　　首先，

2、給出了 LT碼的簡化譯碼算法。Fountain碼在無線信道下采用經(jīng)典的BP迭代譯碼算法，具有接近香農(nóng)限的性能。然而迭代過程中校驗節(jié)點的信息更新時使用雙曲正切及其反函數(shù)，復雜度較高，影響它在實際通信系統(tǒng)中的應用。為了降低譯碼的復雜度，采用線性分段折線逼近復雜曲線的方法，對校驗節(jié)點函數(shù)進行簡化處理。仿真結果顯示，LT碼的簡化譯碼算法性能接近 BP算法，大大降低了運算復雜度，節(jié)約了內(nèi)存資源，降低了硬件成本。
　　其次，分析了 Fount

3、ain碼的不等差錯保護的實現(xiàn)方案，并引入擴展窗技術，給出了級聯(lián)型UEP-LT碼的設計方法。仿真結果顯示，基于擴展窗的級聯(lián)型UEP-LT碼增強了對重要比特數(shù)據(jù)的保護程度，并且降低了對次重要比特數(shù)據(jù)性能的損失，具有良好的不等差錯保護特性。
　　最后，將 Fountain碼應用到數(shù)據(jù)壓縮中，給出了基于 LT碼的數(shù)據(jù)壓縮模型，提出了基于 LT碼的無損壓縮算法，用迭代摻雜算法和遞增度刪余壓縮算法對其進行改進。仿真結果表明，遞增度刪余壓縮算法