[發明專利]一種帶反饋的具有不等差錯保護能力的噴泉碼的編碼方法

有效

• 申請號: 201410160484.6
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103944678B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 謝磊;陳惠芳;齊魯;應挺
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 杜軍

1.一種帶反饋的具有不等差錯保護能力的噴泉碼的編碼方法，其特征在于該方法具體步驟是：

步驟(1)：編碼器將全部輸入符號分為MIB符號和LIB符號，其中MIB符號為需要優先恢復的高重要性數據符號，LIB符號為低重要性數據符號，是全部輸入符號中除MIB符號外的其他輸入符號；對每一個MIB符號做一次參數為λ_M的伯努利隨機試驗，對每一個LIB符號做一次參數為λ_L的伯努利隨機試驗；對于每一次試驗，如果試驗結果成功，則將這一個輸入符號通過一次復制的符號操作，賦值給下一個碼字符號傳輸給譯碼器，如果試驗結果不成功，不做任何操作，其中λ_M≥λ_L；直到全部輸入符號均被處理，這一階段的編碼過程結束；

步驟(2)：編碼器以標準LT碼的編碼方法對MIB輸入符號進行編碼操作，具體步驟是：

a1、由標準度生成器中隨機產生一個度s；

b1、從所有k個MIB符號中隨機的選取s個輸入符號；

c1、將所有s個輸入符號異或在一起，作為一個碼字，該碼字的編號為k；

d1、標準度生成器不斷隨機產生新的度，重復步驟b1和c1，生成的碼字從k+1開始編號；

步驟(3)：當譯碼器接收到一個碼字，其序號大于等于k時，即向編碼器反饋其已恢復的MIB符號個數m_M和LIB符號個數m_L；編碼器在接收到這一反饋信息后，停止步驟(2)，同時利用值m_M和m_L在MIB符號集合的基礎上產生高重要漸增度生成器以取代LT碼的標準度生成器；

所述的高重要漸增度生成器產生方法具體是：

①從LT碼的標準度生成器中產生一個度d；

②漸增的常數增量α從零開始，在漸增度生成器開始工作之后，每產生ω_M,α個碼字，α的值加1；

ωM,α=bM(πMk-mM)ln(πMk)πMkdωM,α·λMπMk+λLπLkmM+mL---(1)]]>

其中π_M為輸入符號中MIB符號所占的比例，π_L為輸入符號中LIB符號所占的比例，b_M為窗口調整系數，為每一個窗口中碼字符號的度數，

dωM,α=Σi=1πMki·μ(i)+α---(2)]]>

式中μ(i)為兩個孤子分布標準化得到健壯性的孤子分布，兩個孤子分布分別為ρ(i)和τ(i)；

ρ(i)=1/ki=11/i(i-1)i=2,3,···,k---(3)]]>

τ(i)=R/iki=1,2,···,k/R-1Rln(R/δ)/ki=k/R0i=k/R+1,···,k---(4)]]>

公式中ρ(i)為理想孤子分布，τ(i)為調整孤子分布；i表示度的取值，R表示度為1的碼字個數的期望值，其中c為調整系數，1＞c＞0,δ為允許的譯碼器譯碼失敗的概率；

將以上兩個孤子分布標準化得到健壯性的孤子分布μ(i)：

μ(i)=(ρ(i)+τ(i))/Σi=1k(ρ(i)+τ(i))---(5)]]>

③從高重要漸增度生成器中得到的度d′，d′＝d+α；

步驟(4)：編碼器以基于高重要漸增度生成器對MIB符號進行編碼操作，具體步驟是：

a2、由高重要漸增度生成器中產生一個度s′；

b2、從所有k個MIB符號中隨機的選取s′個輸入符號；

c2、將所有s′個輸入符號異或在一起，作為一個碼字；

d2、高重要漸增度生成器不斷產生新的度，重復步驟b2和c2，生成n_M個碼字后這一階段的編碼過程結束；n_M是基于具體信道條件估計的譯碼器對所有MIB符號成功譯碼需要的符號個數；

步驟(5)：利用已恢復的LIB符號個數m_L在LIB符號集合的基礎上產生低重要漸增度生成器以取代LT碼的標準度生成器；

步驟(6)：編碼器以基于低重要漸增度生成器對LIB符號進行編碼操作，具體步驟是：

a3、由低重要漸增度生成器中產生一個度s′′；

b3、從所有k′個LIB符號中隨機的選取s′′個輸入符號；

c3、從MIB符號中隨機選取τs′′π_M/π_L個符號，其中τ為常數；

d3、將步驟b3和步驟c3中選取的所有符號異或在一起，作為一個碼字發送給譯碼器；

e3、低重要漸增度生成器不斷產生新的度，重復步驟a3、b3、c3、d3，直到譯碼器返回譯碼成功信息為止；

所述的低重要漸增度生成器和高重要漸增度生成器產生方法相同。