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新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用

姚渭箐 易本顺

姚渭箐, 易本顺. 新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(3): 571-579. doi: 10.11999/JEIT180427
引用本文: 姚渭箐, 易本顺. 新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(3): 571-579. doi: 10.11999/JEIT180427
Weiqing YAO, Benshun YI. A Novel Encoding and Decoding Method of LT Codes and Application to Cognitive Radio[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(3): 571-579. doi: 10.11999/JEIT180427
Citation: Weiqing YAO, Benshun YI. A Novel Encoding and Decoding Method of LT Codes and Application to Cognitive Radio[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(3): 571-579. doi: 10.11999/JEIT180427

新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用

doi: 10.11999/JEIT180427
基金项目: 国家自然科学基金(61371125),深圳市基础研究项目(JCYJ20150630153917254)
详细信息
    作者简介:

    姚渭箐:女,1983年生,博士,工程师,研究方向为无线通信、信道编码

    易本顺:男,1965年生,博士,教授,博士生导师,研究方向为多媒体网络通信、信源信道编码、无线通信、光电信息系统

    通讯作者:

    姚渭箐 ywq1005@whu.edu.cn

  • 中图分类号: TN911.22

A Novel Encoding and Decoding Method of LT Codes and Application to Cognitive Radio

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61371125), The Basic Research Project of Shenzhen (JCYJ20150630153917254)
  • 摘要:

    Luby变换(LT)码作为一种抗干扰编码技术,应用于认知无线电系统,可提高次用户数据传输的可靠性。编译码是影响LT码抗干扰性能的关键因素。为提高数据传输的可靠性和速度,该文提出一种适用于认知无线电系统的LT码联合泊松鲁棒孤子分布-叠层(CPRSD-H)编译码算法。编码过程中,编码器首先采用CPRSD进行编码产生编码分组和编码矩阵,随后通过编码矩阵中度数为1和度数为2对应的列向量携带双层信息:度数为1和度数为2的编码分组和与其相连接的输入分组的连接关系;部分原始数据信息。译码过程中,译码器首先通过第1层存储信息采用置信传播(BP)算法译码完成,随后一些未被成功译出的信息再通过第2层存储信息进行填补。仿真结果表明,将CPRSD-H编译码算法应用于认知无线电系统中,能够显著降低LT码的误比特率(BER),提高次用户有效吞吐量以及加快LT码编译码速度。

  • 图  1  次用户在认知无线电系统中传输的系统模型

    图  2  LT码编译码过程

    图  3  叠层编码方法

    图  4  叠层译码方法

    图  5  RSD-BP, RSD-H, CPRSD-BP和CPRSD-H误比特率

    图  6  RSD-BP, RSD-H, CPRSD-BP和CPRSD-H有效吞吐量

    图  7  RSD-BP, RSD-H, CPRSD-BP和CPRSD-H的平均编译码耗时

  • 姜显扬, 夏凯莉, 唐向宏. 认知无线电频谱感知估计时延的随机规划优化算法[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(11): 2548–2555. doi: 10.11999/JEIT170122

    JIANG Xianyang, XIA Kaili and TANG Xianghong. Stochastic approach optimization algorithm for cognitive radio spectrum sensing estimation delay time[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2017, 39(11): 2548–2555. doi: 10.11999/JEIT170122
    CHEN Xiaoming, CHEN Hsiaohwa, and MENG Weixiao. Cooperative communications for cognitive radio networks—From theory to applications[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2014, 16(3): 1180–1192. doi: 10.1109/SURV.2014.021414.00066
    WILLKOMM D, GROSS J, and WOLISZ A. Reliable link maintenance in cognitive radio systems[C]. First IEEE International Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks, Baltimore, USA, 2005: 371–378.
    YUE Guosen and WANG Xiaodong. Anti-jamming coding techniques with application to cognitive radio[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2009, 8(12): 5996–6007. doi: 10.1109/TWC.2009.12.081627
    YUE Guosen. Antijamming coding techniques[J]. IEEE Signal Processing Magazine, 2008, 25(6): 35–45. doi: 10.1109/MSP.2008.929285
    LUBY M. LT codes[C]. The 43rd Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, Vancouver, Canada, 2002: 271–280.
    孔博, 张更新, 张威, 等. 空间信息网络中基于LT码的分布式存储策略[J]. 电子与信息学报, 2016, 38(4): 787–794. doi: 10.11999/JEIT150674

    KONG Bo, ZHANG Gengxin, ZHANG Wei, et al. Distributed storage strategy based on LT codes in space information network[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2016, 38(4): 787–794. doi: 10.11999/JEIT150674
    SUO Longlong, ZHANG Gengxin, LÜ Jing, et al. Performance analysis for finite length LT codes via classical probability evaluation[J]. IEEE Communications Letters, 2017, 21(9): 1957–1960. doi: 10.1109/LCOMM.2017.2700303
    焦健, 杨志华, 顾术实, 等. 基于随机置换展开与停止集的LT码联合编译码算法[J]. 通信学报, 2013, 34(2): 31–39. doi: 10.3969/j.issn.1000-436x.2013.02.005

    JIAO Jian, YANG Zhihua, GU Shushi, et al. Novel joint encoding/decoding algorithms of LT codes based on random permute egde-growth and stopping set[J]. Journal on Communications, 2013, 34(2): 31–39. doi: 10.3969/j.issn.1000-436x.2013.02.005
    LU Haifeng, LU Feng, CAI Jianfei, et al. LT-W: Improving LT decoding with Wiedemann solver[J]. IEEE Transactions on Information Theory, 2013, 59(12): 7887–7897. doi: 10.1109/TIT.2013.2283500
    姚渭箐, 易本顺. 基于存储机制的LT码编译码方法[J]. 系统工程与电子技术, 2018, 40(1): 165–170.

    YAO Weiqing and YI Benshun. Memory-based encoding and decoding of LT codes[J]. Systems Engineering and Electronic, 2018, 40(1): 165–170.
    YAO Weiqing, YI Benshun, LI Weizhong, et al. CPRSD for LT codes[J]. IET Communications, 2016, 10(12): 1411–1415. doi: 10.1049/iet-com.2015.1183
    MACKAY D J C. Fountain codes[J]. IEE Proceedings-Communications, 2005, 152(6): 1062–1068. doi: 10.1049/ip-com.20050237
    LIAU A, YOUSEFI S, and KIM I M. Binary soliton-like rateless coding for the Y-network[J]. IEEE Transactions on Communications, 2011, 59(12): 3217–3222. doi: 10.1109/TCOMM.2011.091911.100189
    ETESAMI O and SHOKROLLAHI A. Raptor codes on binary memoryless symmetric channels[J]. IEEE Transactions on Information Theory, 2006, 52(5): 2033–2051. doi: 10.1109/TIT.2006.872855
    YAO Weiqing, YI Benshun, HUANG Taiqi, et al. Poisson robust soliton distribution for LT codes[J]. IEEE Communications Letters, 2016, 20(8): 1499–1502. doi: 10.1109/LCOMM.2016.2578920
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-07
  • 修回日期:  2018-10-15
  • 网络出版日期:  2018-10-30
  • 刊出日期:  2019-03-01

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