有限长数字喷泉码的设计与编译码方法研究

数字喷泉码具有传统的信道编码方法所不具备的普适性，实时性和鲁棒性，适用于网络传输。本项目将对有限长数字喷泉码的设计方法和编译码方法进行深入研究。包括：利用密度进化算法、线性/非线性规划和组合数学等工具，在码长有限长的情况下，针对不同的信道参数，优化数字喷泉码的度分布；给出新的具有系统码结构的数字喷泉码的设计方法；分析陷阱集/停止集分布和码的最小汉明距离特性对数字喷泉码迭代译码算法性能的综合影响，分析译码过程中，译码尝试单元之间的信息传递方法、新接收符号的个数和单个译码单元中信息传递策略对译码性能的影响，探索有效的译码策略，设计出低复杂度高效迭代译码算法。完善数字喷泉码的编译码理论体系，促进数字喷泉码在网络通信中的实际应用，为网络通信，未来宽带无线通信以及大容量数据存储系统提供高效实用的数字喷泉码编译码方案。

本项目旨在有机结合LDPC码现有的研究方法、成果和信息编码理论，依托于当今通信系统的特性和最新研究成果，对基于图模型的数字喷泉码编码及其译码建立一个系统的理论框架，解决数字喷泉码研究发展过程中的一些问题，促进数字喷泉码的理论研究和实际应用的发展。.从2011年1月至今，针对不同应用环境，我们在数字喷泉码的性能分析、数字喷泉码的设计、编译码器设计以及数字喷泉码在网络通信中的应用等方面进行了深入的研究。工作主要从以下几个方面开展：第一，研究了基于图模型的LDPC码的构造，分析了QC-LDPC码的围长，为数字喷泉码的研究奠定了基础；第二，针对删除信道，对几类数字喷泉码进行了编译码研究，分析表明，SR-LDPC码是一类性能优异的数字喷泉码；第三，针对AWGN信道，分析了几类数字喷泉码的性能；第四，从译码角度出发，分析了数字喷泉码的译码策略；第五，对数字喷泉码在中继信道下的应用进行了研究，提出了一种分布式的数字喷泉码的构造方法；第六，针对无线移动通信中信道的时变特性，给出了一种基于LT码的自适应编码调制系统的设计方案。.自2011年1月至今，本项目在国内外核心期刊和国际会议上发表研究内容相关的学术论文16篇，申请国家专利1项，培养硕士7名，其中2名在读，5名获得硕士学位。