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《天津工业大学》 2018年
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基于群体智能算法的LT码度分布优化设计研究

祁晓丽  
【摘要】:数字喷泉码是一种典型的前向纠错码编码方案,由于其不需要知道任何信道状态信息和信道估计来保证数据传输的可靠性,因此非常适用用于删除信道。凭借无固定码率、编译码复杂度低、自适应匹配信道和适用于数据量大的广播通信等优势,数字喷泉码的研究已经延伸至可靠多播传输、分布式数据存储、深空通信等多个领域。LT(Luby Transform,LT)码是一种典型的数字喷泉码,其度分布的优劣程度直接影响LT码的编译码复杂度、译码开销以及误码率等性能指标,优化度分布对于提高LT码的译码性能具有重要的理论研究价值。本文的主要研究内容是采用群体智能优化算法对短码长LT码的度分布进行优化设计研究。首先,研究了 LT码的编译码原理以及理想孤波分布和鲁棒孤波分布两种度分布形式,并且分别仿真分析了原始数椐符号长度、鲁棒孤波分布参数对LT码误码性能的影响。其次,提出了一种基于改进鸡群算法的LT码度分布的优化设计方法。以典型LT码度分布作为研究对象,建立基于群体智能能算法的度分布优化问题模型,将差分进化机制引入到鸡群算法,提出度分布的优化设计方法。仿真结果表明,相比于基于带梯度的粒子群算法的度分布优化方法和基于传统鸡群算法的度分布优化方法,所提方法能够以较快的收敛速度使LT码获得较优的译码性能。最后,提出了一种种基于改进鸟群算法的带有不差错保护性能的LT码度分布的优化设计方法。以带有不等差错保护性能的LT码度分布作为研究对象,建立基于群体智能算法的度分布优化问题模型,将量子行为引入到鸟群算法,提出席分布的优化设计方法。仿真结果表明,与典型的鲁棒孤波分布和基于传统的鸟群算法的度分布优化方法相比,所提方法能够使带有不等差错保护性能的LT码获得更低的误码率。
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP18;TN911.22

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