專利名稱：一種用于二元擦除信道前向糾錯的噴泉編解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，涉及一種二元擦除信道中進行前向糾錯的噴泉編解 碼方法。
技術(shù)背景隨著通信技術(shù)的發(fā)展，使用編碼技術(shù)解決數(shù)據(jù)傳送過程中的安全問題成為 計算才幾和通信領(lǐng)域研究的熱點。在尋找逼近香農(nóng)理想的"好石馬"過程中，由Michael Luby提出了 LT Codes編解碼方法。LT Codes具有線程的編碼和多項 式的解碼時間，但也存在一些不足如解碼的時空代價不固定等。為了克服LT Codes的局限，Amin Shokrollahi進一步提出了 Raptor Codes編解碼方法。 Raptor Codes方法能夠產(chǎn)生稍大于源節(jié)點集合的編碼節(jié)點，對于任何給定的編 碼節(jié)點子集都能恢復(fù)出源節(jié)點；同時Raptor Codes編解碼時間負載度控制在 多項式以內(nèi)，以上特性決定了 Raptor Codes在通信傳輸上的二位元消除通道 (Binary Erasure Channel, BEC)的文件傳輸中有著廣泛的應(yīng)用。其編解碼方 案如下Raptor Codes編碼方法在發(fā)送端首先發(fā)送輸入節(jié)點，在輸入節(jié)點發(fā)送完畢 后再發(fā)送修復(fù)節(jié)點。該編碼方法分為兩個階段。第一階段對于給定的K個輸 入節(jié)點向量C< d，C2，…，CK >產(chǎn)生L個中間節(jié)點，其中L和K的關(guān)系滿足L=K+S+H，其中的S和H分別代表碼率為」」的LDPC編碼以及碼率為《+>S的Half碼的預(yù)編碼過程。通過將K個輸入節(jié)點前補S+H個值為零的新節(jié)點，使其擴充成L個預(yù)編碼節(jié)點。對于L個預(yù)編碼節(jié)點乘以對應(yīng)的一個LxL 的編碼生成矩陣，得到L個中間節(jié)點。這L個中間節(jié)點組成中間節(jié)點向量IVK M，，M2，…，Ml >，即m-g1mxC,其中LxL的矩陣Gl^代表著LDPC、 Half碼與LT碼的生成矩陣。第二階段在第一階段編碼完成的基礎(chǔ)上，對于給定的N 個修復(fù)節(jié)點產(chǎn)生一個NxL的LT編碼矩陣G2嵐，這里的N同時也代表著發(fā)送過 程中的系統(tǒng)冗余，N/K即為編碼冗余度。根據(jù)等式i^G2嵐xM使用產(chǎn)生的L 個中間節(jié)點向量M乘以G2m，產(chǎn)生發(fā)送端的N個修復(fù)節(jié)點向量R< R,，R2RN>,完成整個編碼過程。從上述編碼過程可以看出，Raptor Codes在編碼的時候需要通過K個源節(jié) 點計算出L (L>K)個中間節(jié)點，然后通過中間節(jié)點進行LT編碼計算出^"復(fù)節(jié) 點。從中間節(jié)點生成y^式M-Gl^xC可知，每個中間節(jié)點的生成，實際上是通 過矩陣Gl^中對應(yīng)的行向量同源結(jié)點向量相乘所得，因此每個中間節(jié)點的生成 需要u個不同的源結(jié)點進行異或計算得到，其中u為矩陣Gl^中對應(yīng)的行向量 非零列的個數(shù)。顯然，生成L個中間節(jié)點計算量復(fù)雜度為O (L),需要進行大 量節(jié)點之間的異或操作。采用Raptor Codes進行解碼時，由于擦除信道不可避免的誤碼率和丟包 率，因此有N^N'、 K>K'，對于接收到的由N'個修復(fù)節(jié)點和K'個源節(jié)點構(gòu)成的 已知編碼節(jié)點集合E'，生成(N'+K') xL的修復(fù)矩陣A,其中A滿足等式 E' = 4w,+JnxixM'且N'+K、L。根據(jù)上式的變形M:《;+^丄x5',可以通過對矩 陣A進行高斯消元法修復(fù)中間節(jié)點向量IVKI^，M2，…M！^。修復(fù)好中間節(jié)點M 之后，根據(jù)等式C = Gl-丄x M可以還原所有的源碼節(jié)點向量C 。從上述解碼過程可以看出，解碼時需要處理大矩陣^^,+"d,對大矩陣運算， 目前數(shù)學(xué)上能夠證明的時間復(fù)雜度一般是0(n3),同時空間復(fù)雜度是0(n2), n 為運算復(fù)雜度。正是由于上述原因，使得Raptor Codes方法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度 都較大，對硬件的要求也比較高，不利于提高計算速度，從而影響發(fā)送端的發(fā) 送效率以及接收端的接收效率，提高了系統(tǒng)硬件成本和時間成本。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種計算速率高、資源占用量小的用于二元擦除信道前向糾錯的噴泉編解碼方法。
本發(fā)明的4支術(shù)解決方案是 一種用于二元擦除信道前向糾一睹的噴泉編解碼 方法，包4舌編;馬方法和解;馬方法，
編碼方法為釆用編碼關(guān)系式/^Zh一C進行編碼，其中向量C< d,C2,…，CK >為K個輸入節(jié)點的集合，矩陣Z^K為矩陣4^的后K列， 4^W嵐xGl盡，矩陣GU和矩陣G^為RFC 5053中定義的生成矩陣，N
為修復(fù)節(jié)點的個數(shù)，L=K+S+H, S和H分別代表碼率為^^的LDPC編碼以
及碼率為《+ s的Half碼的預(yù)編碼過程；
解碼方法為對所述修復(fù)節(jié)點進行降度操作，將所述修復(fù)節(jié)點同所有與其 相關(guān)的已接收的源節(jié)點進行異或操作，使得所述修復(fù)節(jié)點僅同丟失的源節(jié)點相 關(guān)，修復(fù)節(jié)點的度d,為第i個修復(fù)節(jié)中含有的源節(jié)點的個數(shù)；然后將所有降度后 的修復(fù)節(jié)點的度向量組成矩陣N'xk的矩陣Z',所述度向量為行向量，若修復(fù) 節(jié)點包含第m個丟失源節(jié)點則該行向量的第m個元素為1,其余元素為0， 0<m<k, N'為接收到的修復(fù)節(jié)點個數(shù)，k為丟失的源節(jié)點個數(shù)，采用解碼關(guān)系 式及'^v,^c'恢復(fù)丟失的源節(jié)點，其中向量C乂C、C'2,…，C'k〉為所有丟失的 源節(jié)點集合，向量R'< RN， R'2,..., R'N. >為降度之后的修復(fù)節(jié)點集合。
所述解碼算法中根據(jù)解碼關(guān)系式及'-zv,^c'計算恢復(fù)丟失的源節(jié)點的方法 為Maximum-Likelihood解碼算法。
所述解碼算法中進行降度才喿作的修復(fù)節(jié)點為同任意丟失的源節(jié)點相關(guān)的修~ 復(fù)節(jié)點，修復(fù)節(jié)點是否同源節(jié)點相關(guān)根據(jù)矩陣ZM來判斷，若z^中第i行、第 j列為1,則說明第i個修復(fù)節(jié)點同第j個源節(jié)點相關(guān)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于
(1)本發(fā)明的編碼算法在維持同傳統(tǒng)Raptor Codes編碼算法相同輸出的 同時，無需計算中間節(jié)點，直接通過生成矩陣計算校驗節(jié)點，更加高效和簡單； 本發(fā)明的解碼算法在維持傳統(tǒng)Raptor Codes相同冗余率的同時，無需計算中
5間節(jié)點，且對修復(fù)節(jié)點進行降度之后組成的矩陣Z，w,xA大小只同二元擦除信道
(BEC)的丟包率同源節(jié)點數(shù)目的乘積線性相關(guān)，遠遠小于傳統(tǒng)Raptor Codes
解碼時所要處理大小同源節(jié)點數(shù)據(jù)線性相關(guān)的矩陣z^x ，因此本發(fā)明的解碼算
法占用資源和所用時間要遠小于傳統(tǒng)Raptor Codes的解碼算法，更加高效和簡單；
(2) 本發(fā)明在解碼過程中根據(jù)解碼關(guān)系式，=zvxAxc'計算恢復(fù)丟失的源節(jié)點的方法為Maximum-Likelihood解碼算法，使得需要解碼所需冗余率同信道的丟包率接近，最大程度減少冗余度；
(3) 本發(fā)明在降度4喿作之前，先判斷需要降度的修復(fù)節(jié)點是否同任意丟失源節(jié)點相關(guān)，可以進一步縮小所要處理的修復(fù)節(jié)點個數(shù)，減少計算量，提高解碼速度。
圖1為本發(fā)明的編碼算法實施流程圖2為本發(fā)明的解碼算法實施流程圖3為本發(fā)明方法中編碼矩陣G^的結(jié)構(gòu)圖4為本發(fā)明方法中編碼矩陣G2^的結(jié)構(gòu)圖5為本發(fā)明方法中編碼矩陣A的子矩陣結(jié)構(gòu)圖6為本發(fā)明方法中編碼矩陣Z'的結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明實施例中涉及到的DVB-S2單向鏈路的大文件分發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖8為本發(fā)明實施例中編碼消耗時間測試數(shù)據(jù)對比圖；圖9為本發(fā)明實施例中解碼矩陣處理消耗時間測試數(shù)據(jù)對比圖；圖10為本發(fā)明實施例中解碼消耗時間測試數(shù)據(jù)對比圖。
具體實施例方式
通過對傳統(tǒng)Raptor Codes編解碼方法的研究，本發(fā)明提出了一種編碼冗余量小，計算時間復(fù)雜度小的前向噴泉(fountain)糾錯編碼方法，在此稱為Rapid Raptor Codes,包括編碼方案和解碼方案，其流程如圖1和圖2所示。 噴泉(fountain)編碼是一種新型的編碼理論，含義是解碼端無須接收某個特定 節(jié)點，而只需要接收的節(jié)點數(shù)量超過一定的閾值，則能以一定成功率正確解碼。
需要說明的是，本發(fā)明中以下算法中提到的所有矩陣和矩陣運算都是基于 伽羅華域的GF (2)矩陣和矩陣運算，在此域內(nèi)，乘法運算用與運算代替，加 法運算用異或運算代替。
> Rapid Raptor Codes編碼方案
如圖1所示，在本發(fā)明中，仿照傳統(tǒng)的Raptor Codes編解碼方法，由K 個給定的輸入節(jié)點通過預(yù)先生成的矩陣G1m生成中間節(jié)點向量M< MlM2,…,Ml、這里的LxL的矩陣Gl^代表著預(yù)編碼過程中LDPC、 Half碼與 LT碼的生成矩陣。L和K的關(guān)系滿足L二K+S+H，其中的S和H分別代表著碼 率為」—的LDPC編碼以及碼率為 ^ + S的Half碼的預(yù)編碼過程。矩陣Gl^
《+ *S K + (S +
中第i行為1的列代表著相應(yīng)位置上的輸入節(jié)點參與了生成中間節(jié)點的異或凈喿 作。Gl^的組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中矩陣G—LDPC, GJHalf, G—LT分別代 表RFC 5053中描述的LDPC、 Half碼以及LT碼的生成矩陣，其生成算法在 RFC 5053中有詳細定義，l_S和l_H為S x S和H x H的單位陣。0_S x H為 S x H的零矩陣。
本發(fā)明按照RFC 5053中的描述，采用RFC 5053中定義的LT編碼算法 LTEnc ()產(chǎn)生一個NxL的LT編碼矩陣M風(fēng)。矩陣M飄中第i行為1的列代 表著相應(yīng)位置上的中間節(jié)點參與了生成第i個修復(fù)節(jié)點的異或操作。G2肌的組 成結(jié)構(gòu)如圖4所示。
至此，矩陣Gi^和G2嵐全部生成，本發(fā)明不再采用傳統(tǒng)Raptor Codes方 法中采用中間節(jié)點得到修復(fù)節(jié)點的方法，按照下式直接生成修復(fù)節(jié)點向量 R<Ri，R2， ■ ■ ■ ，Rn>，在上式中，G2^xGl嵐表現(xiàn)了源節(jié)點與修復(fù)節(jié)點應(yīng)滿足的關(guān)系。在此記4^= G2嵐xGlixi ,矩陣4^中同源結(jié)點向量C進行異或的列為后K列，因此取J^的后K列構(gòu)成矩陣^^,可得^Z^xC,其中向量C《d,C2，…,CK〉代表
K個輸入節(jié)點的集合。Zw^和4^的矩陣關(guān)系如圖5所示，；^即為4^的后K列。
由上述過程可以看出，相對于傳統(tǒng)的Raptor Codes編碼方法，本發(fā)明的編碼方法中省去了中間節(jié)點的復(fù)雜計算，直接計算修復(fù)節(jié)點與源節(jié)點滿足的依賴關(guān)系，可以迅速的由源節(jié)點計算出修復(fù)節(jié)點，從而大幅度減小編碼時間消耗，降低編碼器對硬件的要求，提高數(shù)據(jù)發(fā)送速度。
> Rapid Raptor Codes解碼方案
由于在編碼方案中省去了中間節(jié)點的計算環(huán)節(jié)，本發(fā)明在解碼階,爻中同樣除去了中間節(jié)點的概念。
假設(shè)接收端收到K'個源節(jié)點和N'個修復(fù)節(jié)點，這里K'《K, N'<=N。顯然在二元擦除信道上丟失了 k-K-K'個源節(jié)點，丟失了 n:N-N'個修復(fù)節(jié)點。在解碼過程中，將修復(fù)節(jié)點看作是同源節(jié)點相關(guān)，即在修復(fù)節(jié)點中需要記錄下該修復(fù)節(jié)點是由哪些源節(jié)點異或而成的。其中第i個修復(fù)節(jié)中含有的源節(jié)點的個數(shù)記為d,，稱該修復(fù)節(jié)點的度為d,(源自LT Codes的發(fā)明人Luby等人對修復(fù)節(jié)點的一種定義，如修復(fù)節(jié)點A由三個不同的源結(jié)點異或而成，則A的度為3)。所有修復(fù)節(jié)點的度向量集合為^^W，《,...々)，而源節(jié)點的度認為是1。在這里，本發(fā)明引入BP (Back Propagation,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種二元結(jié)構(gòu))算法中度的概念(源自LTCodes的發(fā)明人Luby等人對修復(fù)節(jié)點的一種逆編碼操作，在本文中表示將修復(fù)節(jié)點同組成它本身的源結(jié)點進行異或運算)，若d中第i個元素d,中包含有已接收到K'個源節(jié)點中的元素j，即修復(fù)節(jié)點d,由第j個源結(jié)點異或而成，則將《對應(yīng)的修復(fù)節(jié)點與第j號源節(jié)點進行異或，直到d中不含有K'個源節(jié)點中的元素。在本發(fā)明解碼方法中，該部分算法稱為降度算法，其相應(yīng)的算法描述為t repeal
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上面算法描述中，isuseful表示通過查詢Z矩陣判斷接收到的修復(fù)節(jié)點是 否相關(guān)，如果相關(guān)，則對該修復(fù)節(jié)點組成的節(jié)點進行異或操作，以達到降度的 效果。判斷修復(fù)節(jié)點同源節(jié)點是否相關(guān)需要查詢矩陣z^，若Zm中，第i行，
第j列為1，則說明第i個修復(fù)節(jié)點同第j個源節(jié)點相關(guān)。
通過上述計算，降度之后的修復(fù)節(jié)點向量R^ R、 R'2,...， R'n. >就是經(jīng)過 "降度"之后的修復(fù)節(jié)點的集合。由于降度之后的修復(fù)節(jié)點只同丟失的源結(jié)點 相關(guān)，因此其中所有降度后修復(fù)節(jié)點的度集合d'可以看作是由丟失節(jié)點序號構(gòu) 成，對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以看作是丟失節(jié)點數(shù)據(jù)異或的結(jié)果。
取d'中所有度向量(所述度向量為行向量，若修復(fù)節(jié)點包含第m個丟失源 節(jié)點則該行向量的第m個元素為1,其余元素為0， 0<m<k)構(gòu)成一個N'x k 的小矩陣Z',矩陣Z'的形式如圖6所示。其中Z'的第i行為1的列代表著相應(yīng) 位置上丟失的源節(jié)點參與了生成修復(fù)節(jié)點的異或操作。記所有丟失的源節(jié)點集 合為向量C'《d, C'2，...， C'k>，顯然，Z'矩陣滿足等式i '《v^xC'。通過Maximum-Likelihood解碼算法(最大似然解碼算法)，根據(jù)上式，通過對Z'矩陣進行上三角化和單位化，可以解出丟失的源節(jié)點向量C'< C'， ， C'2，...，C'k >。即在解碼時對Z'使用高斯消去法進行求解，從而計算出丟失的k = (K-K')個源節(jié)點，將計算出來的丟失源結(jié)點補充道源數(shù)據(jù)中，完成數(shù)據(jù)的修復(fù)工作，從而完成整個解碼過程。在計算過程中所使用的高斯消元法的算法如下所示
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以上算法描ii^示在對Z'小矩陣進行高斯消元的過程，對矩陣以及對節(jié)點 的操作，實際上就是ML解碼算法。 實施例
本實施例基于DVB-S2 (—種衛(wèi)星傳輸協(xié)議)單向鏈路的大文件分發(fā)系統(tǒng) 對本發(fā)明方法進行了實現(xiàn)，該系統(tǒng)包括軟件層和硬件層，主要分為發(fā)送服務(wù)器 和接收服務(wù)器兩個部分。其中發(fā)送服務(wù)器包括CRC校驗、文件分塊、Rapid Raptor Codes編碼器和組播UDP;接收服務(wù)器包括CRC校驗、文件恢復(fù)、數(shù) 據(jù)塊組裝、Rapid Raptor Codes解碼器和UDP接收。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7所示， 在發(fā)送端，上層軟件接收到輸入內(nèi)存的數(shù)據(jù)，通過文件分割和數(shù)據(jù)塊初始化等 操作完成對數(shù)據(jù)的錄入。之后通過Rapid Raptor Codes編碼器編碼，將編碼后 的源數(shù)據(jù)和修復(fù)節(jié)點通過DVB-S2鏈路發(fā)送出去；在接收端，底層網(wǎng)卡設(shè)備在 DVB-S2鏈路接收到源數(shù)據(jù)和小l"復(fù)節(jié)點，然后通過Rapid Raptor Codes解碼器 解碼恢復(fù)出完整的源數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的方法主要應(yīng)用于軟件層，在發(fā)送端先進行軟件的數(shù)據(jù)讀入和切割 等初始化工作，在切割成編碼數(shù)據(jù)塊之后，通過Rapid Raptor Codes編碼器進 行編碼，其中Rapid Raptor Codes軟件實現(xiàn)基于X86體系結(jié)構(gòu)計算機平臺， 在實際測試環(huán)境中，軟件實現(xiàn)使用C語言實現(xiàn)，運行在Linux 2.6操作系統(tǒng)內(nèi) 核，計算機中央處理器為lntel(R) Pentium(R) CPU @2.33GHz。在實際測試中，
ii本實施例選擇了節(jié)點大小為16k，節(jié)點個數(shù)《=1031的數(shù)據(jù)塊。
在編碼過程中，分別選擇了冗余為1%, 2%, 5%, 10%的情況，其同傳統(tǒng) Raptor Codes編碼時間消耗的測試數(shù)據(jù)對比結(jié)果如圖8所示。圖中，三角形節(jié) 點曲線代表傳統(tǒng)Raptor Codes編碼時間消耗；圓點節(jié)點曲線代表Rapid Codes 編碼時間消耗?？梢钥吹?，對于傳統(tǒng)Raptor Codes編碼時間受冗余度影響較 小，而對于Rapid Raptor Codes編碼時間幾乎同冗余度呈正比；且Rapid Raptor Codes在編碼時間上較Raptor codes少很多，幾乎縮小了 10 ~ 100倍， 尤其是當冗余越小，差距越明顯。
在解碼過程，設(shè)置數(shù)據(jù)冗余率為20%,丟包率分別選取了 1%, 2%, 5%， 10%的情況。其同傳統(tǒng)Raptor Codes解碼處理矩陣的時間消耗的測試數(shù)據(jù)對 比如圖9所示，圖中，三角形節(jié)點曲線代表傳統(tǒng)Raptor Codes解碼處理矩陣 時間消耗；圓點節(jié)點曲線代表Rapid Codes解碼處理矩陣時間消耗。由于矩陣 本身的縮小，Rapid Raptor Codes的矩陣處理速度比傳統(tǒng)Rapor Codes提高 了 40~ 1000倍，且速度的提高隨著鏈路丟包率的降低而越顯明顯；兩者最終 的解碼時間對比結(jié)果如圖10所示，圖中，三角形節(jié)點曲線代表傳統(tǒng)Raptor Codes解碼時間消耗；圓點節(jié)點曲線代表Rapid Codes解碼時間消耗。Rapid Raptor Codes的解碼速度比傳統(tǒng)Rapor Codes提高了 7 ~ 150倍，且速度的提 高隨著鏈路丟包率的降低而越顯明顯。
從上述結(jié)果可以看出，本發(fā)明方法的解碼速度和編碼速度較傳統(tǒng)Raptor Codes都有了極大的提高。因此本發(fā)明對無線通信編解碼資源占用小，速度提 高極大，減小了對硬件的要求，極大的降低了時間成本和硬件成本，可以采用 比丟包率略大的冗余度快速完成二元擦除信道數(shù)據(jù)通信過程中的數(shù)據(jù)糾錯。
本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種用于二元擦除信道前向糾錯的噴泉編解碼方法，包括編碼方法和解碼方法，其特征在于所述編碼方法為采用編碼關(guān)系式R＝ZN×K×C進行編碼，其中向量C<C1，C2，...，CK>為K個輸入節(jié)點的集合，矩陣ZN×K為矩陣AN×L的后K列，AN×L＝G2N×L×G1L×L，矩陣G1L×L和矩陣G2N×L為RFC 5053中定義的生成矩陣，N為修復(fù)節(jié)點的個數(shù)，L＝K+S+H，S和H分別代表碼率為 id="icf0001" file="A2009100908580002C1.tif" wi="11" he="9" top= "79" left = "142" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>的LDPC編碼以及碼率為 id="icf0002" file="A2009100908580002C2.tif" wi="18" he="9" top= "93" left = "40" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>的Half碼的預(yù)編碼過程；所述解碼方法為對所述修復(fù)節(jié)點進行降度操作，將所述修復(fù)節(jié)點同所有與其相關(guān)的已接收的源節(jié)點進行異或操作，使得所述修復(fù)節(jié)點僅同丟失的源節(jié)點相關(guān)，修復(fù)節(jié)點的度di為第i個修復(fù)節(jié)中含有的源節(jié)點的個數(shù)；然后將所有降度后的修復(fù)節(jié)點的度向量組成矩陣N’×k的矩陣Z’，所述度向量為行向量，若修復(fù)節(jié)點包含第m個丟失源節(jié)點則該行向量的第m個元素為1，其余元素為0，0＜m＜k，N’為接收到的修復(fù)節(jié)點個數(shù)，k為丟失的源節(jié)點個數(shù)，采用解碼關(guān)系式R′＝Z′N′×k×C′恢復(fù)丟失的源節(jié)點，其中向量C’＜C’1，C’2，...，C’k>為所有丟失的源節(jié)點集合，向量R’＜R’1，R’2，...，R’N’>為降度之后的修復(fù)節(jié)點集合。
2、 4艮據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二元擦除信道前向糾錯的噴泉編解碼 方法，其特征在于所述解碼算法中根據(jù)解碼關(guān)系式及'^V^C'計算恢復(fù)丟失 的源節(jié)點的方法為Maximum-Likelihood解碼算法。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于二元擦除信道前向糾錯的噴泉編 解碼方法，其特征在于所述解碼算法中進行降度操作的^^復(fù)節(jié)點為同^f壬意丟 失的源節(jié)點相關(guān)的修復(fù)節(jié)點，修復(fù)節(jié)點是否同源節(jié)點相關(guān)根據(jù)矩陣來判斷, 若^^中第i行、第j列為1，則說明第i個修復(fù)節(jié)點同第j個源節(jié)點相關(guān)。
全文摘要
一種用于二元擦除信道前向糾錯的噴泉編解碼方法，編碼方法在維持同傳統(tǒng)Raptor Codes編碼算法相同輸出的同時，無需計算中間節(jié)點，直接通過生成矩陣計算校驗節(jié)點，更加高效和簡單。解碼方法在維持傳統(tǒng)Raptor Codes相同冗余率的同時，無需計算中間節(jié)點，且對修復(fù)節(jié)點進行降度之后組成的矩陣Z′<sub>N′×k</sub>大小只同二元擦除信道的丟包率同源節(jié)點數(shù)目的乘積線性相關(guān)，遠遠小于傳統(tǒng)Raptor Codes解碼時所要處理大小同源節(jié)點數(shù)據(jù)線性相關(guān)的矩陣Z<sub>N×K</sub>，更加高效和簡單。
文檔編號H04L1/00GK101630999SQ200910090858
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者張亞航, 李明泉, 程博文, 鄒光南 申請人:航天恒星科技有限公司