学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

Fountain码及其在数据压缩中的应用研究

作　者: 师春灵
导　师: 高宏峰
学　校: 河南科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Fountain码 BP译码算法 折线逼近 不等差错保护 数据压缩
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 12次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


Fountain码是一类基于Tanner图的前向纠错码，采用随机编码思想、码率可灵活地进行控制，具有鲁棒性、高效性、对信道应变性强等优点。近年来，凭借着强大的技术优势，Fountain码已经在通信领域得到广泛应用和推广。本文以Fountain码为研究对象，在分析其编译码原理及其性能的基础上，主要围绕LT码的简化译码算法、Fountain码的不等差错保护特性及Fountain码在数据压缩中的应用这三个方面展开研究。首先，给出了LT码的简化译码算法。Fountain码在无线信道下采用经典的BP迭代译码算法，具有接近香农限的性能。然而迭代过程中校验节点的信息更新时使用双曲正切及其反函数，复杂度较高，影响它在实际通信系统中的应用。为了降低译码的复杂度，采用线性分段折线逼近复杂曲线的方法，对校验节点函数进行简化处理。仿真结果显示，LT码的简化译码算法性能接近BP算法，大大降低了运算复杂度，节约了内存资源，降低了硬件成本。其次，分析了Fountain码的不等差错保护的实现方案，并引入扩展窗技术，给出了级联型UEP-LT码的设计方法。仿真结果显示，基于扩展窗的级联型UEP-LT码增强了对重要比特数据的保护程度，并且降低了对次重要比特数据性能的损失，具有良好的不等差错保护特性。最后，将Fountain码应用到数据压缩中，给出了基于LT码的数据压缩模型，提出了基于LT码的无损压缩算法，用迭代掺杂算法和递增度删余压缩算法对其进行改进。仿真结果表明，递增度删余压缩算法具有较低的计算复杂度，压缩性能比迭代掺杂算法有所提高，对于BI-AWGN信道，具有更好的噪声鲁棒性，基于LT码的压缩算法性能接近传统的算术算法，具有较强的抗干扰能力。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章 绪论  7-15
  1.1 概述  7-8
  1.2 纠错编码技术的发展状况  8-10
  1.3 Fountain 码的研究现状  10-12
  1.4 课题的研究意义及内容安排  12-15
    1.4.1 课题的研究意义  12-13
    1.4.2 内容安排  13-15
第2章 Fountain 码编译码原理  15-30
  2.1 概述  15
  2.2 LT 码  15-25
    2.2.1 LT 码编译码原理  15-18
    2.2.2 LT 码度数分布函数  18-25
  2.3 Raptor 码  25-29
    2.3.1 Raptor 码编译码原理  26-28
    2.3.2 Raptor 码度数分布函数分析  28-29
  2.4 小结  29-30
第3章 LT 码简化译码算法  30-40
  3.1 概述  30-31
  3.2 折线逼近简化译码算法  31-38
    3.2.1 折线逼近简化译码算法原理  31-34
    3.2.2 LT 码简化译码算法的实现结构  34-38
  3.3 实验结果与分析  38-39
  3.4 各种算法计算量比较  39
  3.5 小结  39-40
第4章 不等差错保护 Fountain 码设计  40-55
  4.1 概述  40-41
  4.2 不等差错保护 Fountain 码编码原理  41-42
  4.3 不等差错保护 Fountain 码度数分析  42-43
  4.4 基于扩展窗的级联型 UEP-LT 码设计  43-51
    4.4.1 扩展窗方法介绍  43-44
    4.4.2 RS-LT 级联码的构造方法  44
    4.4.3 “与或树”分析法  44-46
    4.4.4 基于扩展窗的级联型 UEP-LT 码编译码原理  46-50
    4.4.5 基于扩展窗的级联型 UEP-LT 码的度分布函数  50-51
  4.5 基于扩展窗的级联型 UEP-LT 码的误码率性能分析  51-54
  4.6 小结  54-55
第5章 Fountain 码在数据压缩中的应用  55-64
  5.1 概述  55-56
  5.2 基于 LT 码的数据压缩模型  56-57
  5.3 基于二分法的递减冗余压缩算法  57-59
  5.4 递减冗余压缩算法的改进算法  59-60
    5.4.1 迭代掺杂算法  59-60
    5.4.2 递增度删余压缩算法  60
  5.5 仿真结果与分析  60-63
    5.5.1 无记忆信源的压缩性能  60-61
    5.5.2 噪声鲁棒性仿真  61-63
  5.6 小结  63-64
第6章 总结与展望  64-66
  6.1 主要的研究工作  64-65
  6.2 展望  65-66
参考文献  66-71
缩略语词汇表  71-72
致谢  72-73
攻读硕士学位期间的研究成果  73

相似论文

  1. 基于BAP的数据压缩、操作与查询处理系统的实现,TP311.13
  2. 无线心电监护仪硬件设计及其数据处理研究,TP274
  3. 海量数据下列式数据库研究,TP311.13
  4. 广域网数据压缩算法的研究与实现,TP391.41
  5. 基于.NET Remoting分布式技术改进投资银行风险管理系统性能的研究与应用,TP311.52
  6. 中文XML压缩技术研究,TP311.11
  7. 卫星任务规划分布式协同平台流程设计及算法研究,TP751
  8. DNA序列数据压缩算法研究,TP311.13
  9. 灯控台网络通信模块的设计与实现,TP273
  10. 基于Turbo码不等差错保护的信源信道联合编码的研究,TN911.22
  11. 移动GIS中矢量数据压缩及传输问题研究,P208
  12. Huffman编码在环保实时监测系统中的研究与应用,TP274.4
  13. 基于FPGA的压缩算法研究与实现,TP301.6
  14. 基于RFID标签的商品防伪技术研究,TP391.44
  15. 基于DICOM标准的动态文件分析与处理,TP391.41
  16. 基于GSM和Google Earth的GPS远程定位技术研究,TN967.1
  17. 基于不等差错保护的H.264联合信源信道编码的研究,TN919.81
  18. 基于压缩感知技术的SAR原始回波数据压缩方法研究,TN958
  19. 任意波形发生器波形输入接口装置及算法的设计和实现,TN741
  20. 质谱数据结构化存储及压缩问题研究,Q51
  21. 小波分析在机车信号记录数据压缩存储中的应用,U284.4

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信息论 > 信道编码理论
© 2012 www.xueweilunwen.com