明，而不能解释为对本发明的限制。
[0060] 本领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术 语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该 理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意 义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0061] 假设删除信道的删除概率为P，通过与或树分析，可以得到系统LT码的渐进性能 递推公式：
[0062] y〇= p
[0063] Y1= p ? exp [- a o (1-y ^1) ] (8)
[0064] 其中，a是输入节点的平均度数，yH、yi是第1-1、1次迭代的译码错误概率。
[0065] 为了使得译码朝着成功的方向进行，每一次迭代的译码错误概率必须不大于上一 次，即：
[0066] Y1^ y H
[0067]进一步展开，得到：
[0069]假设I为设定的译码失败概率，X1, X2，…，Xn^[1-p, I-C]的m等分点。由此， 本发明给出对应的线性优化方案：
[0075] 删除信道下系统LT码的编码方法，包括如下步骤：
[0076] a.将原始数据符号作为编码数据符号的一部分；
[0077] b.在权利要求1确定的度分布优化结果中随机选取任意度数；
[0078]c.从原始数据符号中选取与所选度数数值相同的不同数据符号，对选取出的不同 数据符号进行异或得到编码数据符号。；
[0079] d.重复步骤b以及步骤c生成多个编码数据符号并按照生成的先后顺序置于步骤 a得到的编码数据符号之后构成编码数据包。
[0080] 与编码方法相对应的译码方法如图5所示，包括如下步骤：
[0081] A.由编码数据符号和原始数据符号的对应关系建立如图4所示的二分图；
[0082] B.寻找度数为1的编码数据符号并直接恢复其对应的原始数据符号；
[0083] C.在二分图中删去已经恢复的原始数据符号以及与其连接的边，边的消除通过将 已恢复的原始数据包与其邻节点进行异或操作实现；
[0084] D.重复步骤B以及步骤C，直至二分图中没有度为1的编码符号节点。
[0085] 原始数据包的一个符号可能包含一个比特甚至更多比特。但是每个符号里的比特 数对于本发明没有影响。为了便于分析，本发明取一个比特表示一个符号。为了能够对原 始数据包符号进行系统LT编码，需要通过本发明中的线性规划方案对度分布进行优化并 得出优化结果。首先设定一些基本参数值：删除信道的删除概率P = 0. 5,系统LT码的最 大度数dmax= 100,译码失败概率I = 1(T3,等分点数m = 2X103。利用Matlab工具，可以 得到优化度分布为：
[0086] Qm (x) = 0. 5205xs+0. 34x6+0. 0862x27+0. 0534x10CI
[0087]利用Dtjpt(X)即可对长度为K的原始数据包进行系统LT编码。具体实现框图如 图5所示。
[0088]最后，选取不同的长度K进行仿真，信道参数为删除概率p = 0.5。在图6中，本 发明给出了 K分别为1000, 2000, 4000的仿真曲线以及通过与或树分析得到的渐进性能曲 线，度分布为DtjptUh从图6中可以看出'当使用相同度分布时，原始符号长度越长比特误 码率性能将会越好。同时渐进性能曲线是不同K值情况的理论下限。此外，本发明还将优 化所得度分布D tjpt(X)同RSD分布进行了性能比较。比较的基准是不同的度分布拥有相同 的输出平均度数，通过选择合适的参数C和S使得RSD分布的平均度数和优化度分布相 同。经过计算，D_(x)对应的平均度数为12. 3099,因此RSD分布的参数设置为c = 0.1， S =0.14。图7给出了在K = 2000情况下两种度分布的比特误码率性能曲线。可以看出， QoptOO所提供的比特误码率性能要优于RSD分布。而且，由于两个度分布具有相同的输出 平均度数，根据系统LT的渐进性能递推公式，在开销e较大时性能曲线会趋于一致。
[0089]本发明的有益效果有：
[0090] 1、通过给出的渐进性能递推公式能够较方便的计算出删除信道下系统LT码的理 论性能；
[0091] 2、简单实用的度分布线性优化设计；
[0092] 3、利用优化所得结果能够提供较优的比特误码率性能。
[0093] 上述实施例仅为本发明技术方案的一种实现方式，不构成对本发明实施例的限 定，本领域的技术人员在本发明公开的度分度优化方案的基础上，能够将其应用到其它的 编译码方法中。
【主权项】
1. 删除信道下系统LT码的度分布优化方法，其特征在于，采用优化模型得到边分布优化结果《_00，再由-确 定度分布优化结果其中： a为输入节点的平均度数，(1_为度数最大值，《 ,为度数是d的节点的边分布概率取 值,Xi(i= 1，2,…，m)为区间[1-p，1-| ]上的m等分点，p为册IJ除概率，|为设定的译码失 败概率。2. 根据权利要求1所述的删除信道下系统LT码的度分布优化方法，其特征在于，所述 优化模型由系统LT码渐进性能递推公式在每一次迭代译码错误概率小于上一次迭代概率 的约束条件下确定，其中： 系统LT码渐进性能递推公式：每一次迭代译码错误概率小于上一次迭代概率的约束条件：yi< yi+ %为迭代译码错误概率的初始值，yh、^分别为第1-1、1次迭代后译码的错误概率。3. 删除信道下系统LT码的编码方法，其特征在于，包括如下步骤： a. 将原始数据符号作为编码数据符号的一部分； b. 在权利要求1确定的度分布优化结果中随机选取任意度数； c. 从原始数据符号中选取与所选度数数值相同的不同数据符号，由不同数据符号获取 编码数据符号； d. 重复步骤b以及步骤c生成多个编码数据符号并按照生成的先后顺序置于步骤a得 到的编码数据符号之后构成编码数据包。4. 根据权利要求3所述的删除信道下系统LT码的编码方法，其特征在于，步骤c中获 取编码数据符号的方法为：对选取出的不同数据符号进行异或得到编码数据符号。5. 与权利要求3所述编码方法相对应的译码方法，其特征在于，包括如下步骤： A. 由编码数据符号和原始数据符号的对应关系建立二分图； B. 寻找度数为1的编码数据符号并直接恢复其对应的原始数据符号； C. 在二分图中删去已经恢复的原始数据符号以及与其连接的边； D. 重复步骤B以及步骤C，直至二分图中没有度为1的编码符号节点。6. 根据权利要求5所述的译码方法，其特征在于，步骤C中在二分图删去与已经恢复的 原始数据符号连接的边的方法为：将已恢复的原始数据包与其邻节点进行异或操作。
【专利摘要】本发明公开了删除信道下系统LT码的度分布优化方法及编译码方法，属于数字通信的技术领域。由系统LT码渐进性能递推公式确定度分布的优化模型；编码方法在度分布优化结果中随机选取任意度数后，从原始数据符号中选取与所选度数数值相同的不同数据符号，由不同数据符号获得编码数据符号；译码方法由编码数据符号和原始数据符号的对应关系建立二分图，寻找度数为1的编码数据符号并直接恢复其对应的原始数据符号，在二分图中删去已经恢复的原始数据符号以及与其连接的边。本发明由渐进性能递推公式能够较方便的计算出删除信道下系统LT码的理论性能，利用优化结果能够提供较优的比特误码率性能。
【IPC分类】H04L1/00
【公开号】CN104993905
【申请号】CN201510254424
【发明人】许生凯, 徐大专
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月19日