基于awgn信道的数字喷泉码性能分析与设计

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1、代号10701学号1008120282分类号TN911.22密级公开题(中、英文)目基于AWGN信道的数字喷泉码性能分析与设计AnalysisandDesignofDigitalFountainCodeBasedonAWGNChannel作者姓名于研文指导教师姓名、职务孙蓉副教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二〇一三年一月西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含

2、为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确地说明并表示了谢意。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本人签名：日期：导师签名：日期：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

3、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LubyTransform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

4、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（UnequalErrorProtection，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。关键字：喷泉码LT码AWGN信道外

5、部信息转移图不等差错保护AbstractTheinformationontheInternetistransmittedintheformofdatapackets.Obviously,thereliabilityoftheinformationisespeciallyimportant.Thedigitalfountaincodeisoneofthemosteffectivetechnologieswhichcantransferdatareliablyinthefuturewirelesscommunication.Itaimsatmassivedatadeliveryandther

6、eliabilityofbroadcastingandappliestoeverykindofdatabroadcastsystems.Itcouldsolvetheseproblemseffectivelyinthenetworklayersuchasthelowprobabilityofdatadelivery,largetimedelayandbadutilizationoftheheterogeneousnetwork.Thisthesismainlycontainsthreesections.Firstly,theencodinganddecodingalgorithmsoft

7、hefountaincodeisanalyzedbasedonAWGNchannelindetail.TheirBERperformanceisalsoprovidedbythesimulationandmadeacomparisonwithdifferentinformationlength.ThenitcomparesRaptorcode’sBERperformancewithLTcode’s.Secondly,theconve