專利名稱：基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴泉碼編譯方法，尤其涉及一種基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法。
背景技術(shù)：
深空通信具有傳播時(shí)延長、鏈路衰減大、信息傳輸非對(duì)稱、鏈路易中斷等特點(diǎn)。構(gòu)造適合深空環(huán)境，編譯碼復(fù)雜度較低，逼近香農(nóng)極限的信道編碼一直是深空通信的一項(xiàng)重要研究內(nèi)容。近年來，利用數(shù)字噴泉編碼提高傳輸可靠性成為研究熱點(diǎn)，噴泉碼從LDPC碼和 Tornado碼演化而來，是一種以刪除信道為背景的稀疏圖編碼。與傳統(tǒng)的丟包重傳相比，噴泉編碼不需反饋信道，只需前向鏈路，發(fā)送端按選取的算法將全局信息隨機(jī)分散在各個(gè)編碼信息單元內(nèi)，向接收端持續(xù)“噴射”數(shù)據(jù)包而不知道哪一個(gè)被正確接收，像噴泉一樣；接收端只要成功接收到數(shù)據(jù)包僅比原文件數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)稍多一些，就能夠恢復(fù)出整個(gè)文件。噴泉編碼的信息被分散在各個(gè)編碼信息單元內(nèi)，不需要重傳，可通過后續(xù)信息單元的接收恢復(fù)原始信息；不需要頻繁的重傳和確認(rèn)過程，且編譯碼復(fù)雜度較小，能夠提高傳輸效率。同時(shí)，噴泉碼具有能夠以任意概率逼近香農(nóng)極限的特點(diǎn)，有利于降低接收系統(tǒng)對(duì)于信噪比的要求。這些特點(diǎn)使得噴泉碼作為一種前向糾錯(cuò)分組文件傳輸技術(shù)應(yīng)用到深空通信中來
噴泉碼的編解碼算法非常簡單，關(guān)鍵因素在于度分布的選擇。噴泉碼的編碼算法定義了一個(gè)連接輸出符號(hào)到輸入符號(hào)的二分圖，度分布函數(shù)定義為噴泉編碼輸出節(jié)點(diǎn)與原始信息變量節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)數(shù)的概率分布。度 Ω⑷的平均值是關(guān)鍵因子，解碼的復(fù)雜度與圖的關(guān)聯(lián)數(shù)成正比。噴泉碼可以分為隨機(jī)線性噴泉碼、LT碼和Raptor碼。LT碼是第一種具有實(shí)用性能的噴泉編碼方案，以LT碼(Luby Transform)的編譯碼方法為例
傳統(tǒng)的LT碼，在編碼端首先按一定的度分布(通常為魯棒孤波分布)從源數(shù)據(jù)包民A基A中隨機(jī)選取d個(gè)源數(shù)據(jù)包, )。然后對(duì)所選取的源數(shù)據(jù)包進(jìn)行異或運(yùn)算4=5 )-邳,得到一個(gè)編碼包J；并直接發(fā)送。在接收端只需接收 (略大于t )個(gè)編碼包后就能以不低于1- 的概率恢復(fù)出原始信息為接收端對(duì)編碼包的不可恢復(fù)概率)。經(jīng)典LT碼所采用的譯碼方式是一種置信傳播(Belief I^ropagation)算法，也是一種迭代算法。在譯碼迭代的每一步，譯碼器在接收緩存內(nèi)的編碼包集合中尋找度的編碼包&，直接令4=4譯出唯一與其相連的源數(shù)據(jù)包。接下來譯碼器將新譯出的源數(shù)據(jù)包與緩存中跟它相連的所有編碼包分別進(jìn)行異或，計(jì)算結(jié)果取代對(duì)應(yīng)編碼包原來的值，相關(guān)編碼包的度減1。重復(fù)上述過程直至不存在度為1的編碼包為止。根據(jù)LT碼的編譯碼理論分析，輸入數(shù)據(jù)量在1(3 以上時(shí)，需要5%的冗余信息就能保證較高的譯碼成功率。但面對(duì)傳播時(shí)延長、鏈路衰減大的深空通信環(huán)境，較大的碼長會(huì)增加譯碼時(shí)延，并需要更大的存儲(chǔ)空間，因此中短碼長的噴泉碼在深空通信中更具有應(yīng)用前景，也是近年來的熱點(diǎn)研究問題。對(duì)于中短碼長的LT碼(輸入數(shù)據(jù)量小于10 )，采用傳統(tǒng)的譯碼算法至少需要50%的編碼冗余信息才能達(dá)到符合深空通信要求的10-4的譯碼失敗概率。增大編碼開銷又會(huì)消耗額外的發(fā)送功率，因此這限制了中短碼長的噴泉碼在硬件設(shè)備小型化和功率消耗要求較高的深空通信環(huán)境中的應(yīng)用。在上述BP譯碼算法中，可以看到BP譯碼算法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算復(fù)雜度低，理想的解碼過程相當(dāng)于解一個(gè)線性方程，其復(fù)雜度與文件大小相關(guān)。但BP譯碼過程的延續(xù)需要每次譯碼算法運(yùn)行之后有新的度為1的編碼包。但由于深空信道誤碼率較高，當(dāng)接收到固定的編碼冗余后，可能因缺失度為1的編碼包，無法以BP譯碼恢復(fù)所有的原始信息，譯碼提前終止。此時(shí)剩余的所有度大于1的譯碼包集合稱為停止集。所以說，BP譯碼是一種次優(yōu)譯碼算法，雖然降低了復(fù)雜度，但也損失了一定的譯碼成功率，不利于在信道誤碼率高、傳播時(shí)延大的深空通信環(huán)境中對(duì)重要科學(xué)數(shù)據(jù)的高效、準(zhǔn)確接收。對(duì)于硬件存儲(chǔ)空間較小、發(fā)送功率受限、文件傳輸可靠性要求較高的深空通信系統(tǒng)，噴泉碼的使用無論在編碼算法還是譯碼算法上都受到了一定的局限，并不能完全發(fā)揮無碼率、不需反饋重傳、譯碼開銷較低等諸多優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法。一種基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法，包括以下步驟，
步驟A)，在發(fā)送端，對(duì)待發(fā)送的信息比特進(jìn)行分割，形成若干個(gè)原始信息分組；
步驟B)，編碼器對(duì)原始信息分組進(jìn)行噴泉編碼，形成編碼分組；
步驟C)，編碼分組通過級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)編碼后由深空信道發(fā)送至接收端；
步驟D)，在接收端，以級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)譯碼恢復(fù)出編碼分組；
步驟E)，接收端獲得足夠編碼分組后，進(jìn)行噴泉譯碼，恢復(fù)全部原始信息分組。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟B2 )中，按照魯棒分布均勻隨機(jī)若干個(gè)源數(shù)據(jù)包。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，步驟B)中所述編碼過程包括步驟， 步驟Bi)對(duì)編碼包進(jìn)行預(yù)先分組，平均分配每一分組的度重量和； 步驟B2)獲取原始分組中未被抽取的源數(shù)據(jù)包位置集；
步驟B3)從源數(shù)據(jù)包位置集中均勻隨機(jī)選取若干個(gè)源數(shù)據(jù)包；
步驟B4)隨機(jī)抽取1個(gè)編碼包并進(jìn)行標(biāo)記；
步驟B5)將選取的源數(shù)據(jù)包進(jìn)行逐位異或，形成一個(gè)編碼包。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，步驟E)中，接收端接收編碼并生成編碼矩陣，將編碼矩陣中的列向量進(jìn)行三角化排列操作，剩余部分列向量進(jìn)行高斯消去，最終使整個(gè)編碼矩陣成為近似三角矩陣。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，步驟B)中編碼通過編碼器實(shí)現(xiàn)，所述步驟E)中，譯碼通過譯碼器實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明深空文件傳輸方法應(yīng)用于文件協(xié)議傳輸或信
4道編碼。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法在保持原有噴泉碼性能的前提下，改進(jìn)傳統(tǒng)的編譯碼方式，設(shè)計(jì)了將相關(guān)列補(bǔ)償編碼(Dependent Sequences Compensation Algorithm)禾口漸增高斯消去譯石馬(Incremental Gaussian Elimination)相結(jié)合的聯(lián)合優(yōu)化算法，作為深空通信中的一種噴泉編譯碼方法，進(jìn)而有效改善了文件傳輸有效性和可靠性。本發(fā)明針對(duì)深空信道的特點(diǎn)，通過限制傳統(tǒng)LT碼編碼過程中的部分隨機(jī)性，在不改變?cè)级确植嫉那疤嵯拢O(shè)計(jì)了一種相關(guān)列補(bǔ)償編碼算法，并采用與其相匹配的漸增高斯消去譯碼方式?？梢栽诒ＷC譯碼成功率的同時(shí)，有效減少了編碼冗余開銷。對(duì)于中短碼長的噴泉碼的譯碼性能有較大的優(yōu)化效果。本發(fā)明針對(duì)性地解決了噴泉碼在深空環(huán)境中發(fā)送功率以及存儲(chǔ)空間受限的問題，并且提高了重要文件在誤碼率較高的深空信道中的傳輸可靠性。隨著大容量星上處理和存儲(chǔ)設(shè)備的應(yīng)用，以及大規(guī)模、可編程邏輯器件的發(fā)展，該方法不僅適用于深空通信，也適應(yīng)戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用環(huán)境。


圖1是本發(fā)明噴泉碼編譯方法流程圖。圖2是本發(fā)明的相關(guān)列補(bǔ)償編碼流程圖。圖3是本發(fā)明運(yùn)行相關(guān)列補(bǔ)償算法前的二部圖。圖4是本發(fā)明運(yùn)行相關(guān)列補(bǔ)償算法后的二部圖。圖5是本發(fā)明相關(guān)列補(bǔ)償算法具體實(shí)施過程示意圖。圖6是本發(fā)明漸增高斯消去算法的三角化過程示意圖。圖7是本發(fā)明優(yōu)化算法與LT碼的性能比較示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供了一種基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法，包括以下步驟，
步驟A)，在發(fā)送端，對(duì)待發(fā)送的信息比特進(jìn)行分割，形成若干個(gè)原始信息分組；
步驟B)，編碼器對(duì)原始信息分組進(jìn)行噴泉編碼，形成編碼分組；
步驟C)，編碼分組通過級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)編碼后由深空信道發(fā)送至接收端；
步驟D)，在接收端，以級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)譯碼恢復(fù)出編碼分組；
步驟E)，接收端獲得足夠編碼分組后，進(jìn)行噴泉譯碼，恢復(fù)全部原始信息分組。步驟B)中所述編碼過程包括步驟，
步驟Bi)對(duì)編碼包進(jìn)行預(yù)先分組，平均分配每一分組的度重量和； 步驟B2)獲取原始分組中未被抽取的源數(shù)據(jù)包位置集； 步驟B3)從源數(shù)據(jù)包位置集中均勻隨機(jī)選取若干個(gè)源數(shù)據(jù)包； 步驟B4)隨機(jī)抽取1個(gè)編碼包并進(jìn)行標(biāo)記； 步驟B5)將選取的源數(shù)據(jù)包進(jìn)行逐位異或，形成一個(gè)編碼包。于深空通信環(huán)境下，為保證噴泉編碼能夠恢復(fù)所有的原始信息，需要采用較大的碼長，原始數(shù)據(jù)分組為10的四次方數(shù)量級(jí)，通過大數(shù)定律來保證穩(wěn)定的譯碼性能；從譯碼角度考慮，也可以通過增加接收包的數(shù)量，即譯碼開銷，以提升譯碼成功率。但這些方法與深空環(huán)境下的編譯碼要求并不相符，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了相關(guān)列補(bǔ)償算法(Dependent Sequences Compensation Algorithm)，在編碼過程中，通過限制編碼過程中的部分隨機(jī)性，減少了編碼生成矩陣G中的短環(huán)，提高原始數(shù)據(jù)分組的全選覆蓋概率，并且使得生成矩陣G矩陣為滿秩矩陣概率極高，從而增強(qiáng)其可解性。請(qǐng)參閱圖2，原始數(shù)據(jù)長度為ft，從魯棒孤波分布Ω0)中隨機(jī)選出η個(gè)度之，分配給η個(gè)編碼包列向量，構(gòu)造的編碼生成矩陣G。將η個(gè)列向量分成α =「0(Μλ))1組，并設(shè) s =「《/o(h^))l為每組相關(guān)列的列向量數(shù)，且每一組度向量的重量和為。相關(guān)列補(bǔ)償算法的具體步驟如下 1，初始化，設(shè)；
2，對(duì)第i組編碼時(shí)，首先獲取原始分組中未被抽取的源數(shù)據(jù)包位置集C;
3，從C中均勻隨機(jī)選取dn個(gè)源數(shù)據(jù)包；
4，在i組中隨機(jī)抽取1個(gè)編碼包Tj ；
5，將^個(gè)源數(shù)據(jù)包進(jìn)行逐位異或，形成編碼包Tj ；
6，若jM, j + Ι返回步驟2;
7，若Mif , + l返回步驟2 ；
8，編碼過程結(jié)束。請(qǐng)一并參見圖3及圖4，在沒有改變度分布的前提下，對(duì)編碼矩陣G進(jìn)行相關(guān)列補(bǔ)償優(yōu)化能提高的碼字距離，使得編碼分組對(duì)原始信息的隨機(jī)均勻覆蓋。從二部圖觀察相關(guān)列補(bǔ)償算法的優(yōu)化效果更為直觀。設(shè)原始數(shù)據(jù)為1=10，編碼分組數(shù)量/7=20，圖3是運(yùn)行相關(guān)列補(bǔ)償算法前的二部圖，圖4是運(yùn)行相關(guān)列補(bǔ)償算法后的二部圖。請(qǐng)一并參照?qǐng)D5，相關(guān)列補(bǔ)償算法具體實(shí)施過程包括以下步驟
1，構(gòu)造ft幼的編碼生成矩陣^ 從度分布“保)中隨機(jī)選出M個(gè)度d ,分配給H個(gè)編碼包列向量。將《個(gè)列向量分成fl =組。設(shè) =「《/σ( τ<Α))1為每組相關(guān)列的列向量數(shù)，
且每一組度向量的重量和為。對(duì)每一組的相關(guān)列列向量進(jìn)行補(bǔ)償處理過程。
2，按照魯棒分布頌)均勻隨機(jī)選取《個(gè)原始分組逐次生成編碼列向量，并記錄相應(yīng)的行位置。3，編碼矩陣G加入第 列時(shí)，對(duì)前1 -1列進(jìn)行或運(yùn)算獲得0的位置集，在第，列的位置集上填入4個(gè)1，如圖5 (b)和(c)中的col2和col4的1調(diào)整到相應(yīng)的0位置，保證每一行中最多存在1個(gè)1，且組內(nèi)無全0行，如圖5中的(d)。4，對(duì)《組相關(guān)列重復(fù)以上步驟2，3。在不改變?cè)糒T碼的度分布的前提下，DSCA使G中每一組的編碼列向量線性無關(guān)，從而獲得對(duì)原始信息隨機(jī)均勻覆蓋，且無全0行。請(qǐng)一并參見圖6，DSCA編碼優(yōu)化算法對(duì)編碼矩陣G進(jìn)行相關(guān)列補(bǔ)償優(yōu)化以提高的碼字距離，獲得對(duì)原始信息的隨機(jī)均勻覆蓋。DSCA算法以較小的編碼復(fù)雜度0(幻的代價(jià)在 IO3碼長保證了短碼長生成矩陣G行滿秩，充分保證了接收端只需要接收少量冗余噴泉編碼包即可獲得較高的可恢復(fù)概率。但是對(duì)于具有稀疏矩陣特征的低編碼復(fù)雜度噴泉碼度分布來說，雖然DSCA算法對(duì)于編碼矩陣列向量的調(diào)整提高了生成矩陣G的滿秩概率，但它同時(shí)也削弱了碼字之間的相關(guān)性。如果依然使用BP譯碼算法，無法將譯碼成功概率提高到令人滿意的程度99.99%)。作為一種優(yōu)化考慮，本發(fā)明采用DSCA編碼優(yōu)化與漸增高斯譯碼 (Incremental Gaussian Elimination)算法相結(jié)合，以處理BP譯碼初步譯碼結(jié)束后的停止集。漸增高斯消去算法的主要的特點(diǎn)在于，即使三角化過程不成功，也將先接收到的fc個(gè)編碼分組的方陣^進(jìn)行三角化操作，使其轉(zhuǎn)化為近似于下三角陣的矩陣。通過相應(yīng)的列變換，使得G矩陣的第！行上的第；列的位置上置1。那么還會(huì)有一小部分列不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的置換，則進(jìn)行以下步驟
1，首先定義在對(duì)角線位置上存在1的列為“good cols",而對(duì)角線不存在1的列定義為 "bad cols”。2，將I^ad cols與good cols進(jìn)行行變換操作，使其轉(zhuǎn)變成為good cols。那些剩下的不能被good cols變換的kid cols，保留。3，總共編碼分組:r =LF1 Λ…Jt Jm…7 J,接下來將新加入的JW編碼包的fe +1列 (Inc col)與good cols進(jìn)行行變換操作，使得其在剩余bad cols缺失1的對(duì)角線位置上置1。如不能完成，則進(jìn)行Λ 編碼包操作。直到能進(jìn)行列變換操作。4，將變換后的he col與kid cols位置替換，將kid cols丟棄，完善下三角矩陣。當(dāng)下三角矩陣獲得時(shí)，操作停止；否則，重復(fù)步驟2 4。圖6 (a)中的矩陣是已經(jīng)經(jīng)過高斯消去后的G矩陣，可以發(fā)現(xiàn)第1列、第2列和第 4列為good cols，第3列和第5列為kid cols.那么對(duì)于第3列，將它與第4列進(jìn)行異或運(yùn)算后，將成為第5列的good col，所以將其與第5列替換，如圖6(b)所示?，F(xiàn)在，第3列成為所剩下的bad col，無法被轉(zhuǎn)換。將新編碼包^ic col加入，如圖6 (c)所示，Inc col 與第1列和第2列進(jìn)行異或運(yùn)算，使其成為了第3列的good coL·于是將其與bad col替換位置，將bad col丟棄。從而形成了圖6 (d)中的下角矩陣。漸增高斯消去算法的實(shí)質(zhì)是將編碼生成矩陣G中的大部分(設(shè)比例為1-)列向量進(jìn)行近似三角化排列操作，計(jì)算復(fù)雜度為0[(1-2沐11<(1-々灼],對(duì)小部分停止集(設(shè)比例力t)列向量進(jìn)行高斯消去，計(jì)算復(fù)雜度為00 1)。最終，使整個(gè)編碼矩陣G成為近似三角矩陣。因此，漸增高斯消去算法的計(jì)算復(fù)雜度為0[(1-舉4n((l-舉)]+ 0(#巧。采用漸增高
斯消去譯碼，雖然較BP譯碼的復(fù)雜度哪■有所增加，但在對(duì)文件傳輸可靠性要求較高的深空通信系統(tǒng)中，在盡量優(yōu)化的基礎(chǔ)上，能以一定的譯碼復(fù)雜度換取較高的譯碼性能。將漸增高斯消去譯碼算法與相關(guān)列補(bǔ)償編碼算法相結(jié)合，作為一種新的編譯碼優(yōu)化算法，與傳統(tǒng)的LT編碼算法比較譯碼性能，如圖7所示。對(duì)比原始的LT碼，在相同的編碼冗余開銷下，相關(guān)列補(bǔ)償編碼與漸增高斯消去譯碼的結(jié)合算法在譯碼性能上有大幅度的提高。優(yōu)化后的編譯碼算法在原始信息單元數(shù)λ =300或500時(shí)，達(dá)到10_4的譯碼失敗概率
所需要的冗余度E = i^可以控制在0.20以下。若原始信息單元數(shù)> =1000，譯碼失敗概
率達(dá)到10-4，冗余度e小于0. 10。因此證明相關(guān)列補(bǔ)償結(jié)合漸增高斯消去的編譯碼算法，能在不改變度分布的情況下，既保證了中短碼長的LT碼的譯碼成功率，又有效減小了編碼冗余開銷，從而實(shí)現(xiàn)了在深空通信中可靠性文件傳輸，降低額外發(fā)送功率，以及縮減深空探測(cè)設(shè)備存儲(chǔ)空間的目標(biāo)。本發(fā)明針對(duì)深空信道的特點(diǎn)，通過限制傳統(tǒng)噴泉編碼過程中的部分隨機(jī)性，在不改變?cè)级确植嫉那疤嵯?，設(shè)計(jì)了一種相關(guān)列補(bǔ)償編碼算法，并采用與其相匹配的漸增高斯消去譯碼方式?？梢栽诒ＷC譯碼成功率的同時(shí)，有效減少了編碼冗余開銷。在譯碼失敗概率達(dá)到10_4標(biāo)準(zhǔn)的情況下，將編碼冗余降低為0. 2以下，對(duì)于中短碼長的噴泉碼的譯碼性能有較大的優(yōu)化效果。本發(fā)明針對(duì)性地解決了噴泉碼在深空環(huán)境中發(fā)送功率以及存儲(chǔ)空間受限的問題， 并且提高了重要文件在誤碼率較高的深空信道中的傳輸可靠性。隨著大容量星上處理和存儲(chǔ)設(shè)備的應(yīng)用，以及大規(guī)模、可編程邏輯器件的發(fā)展，該方法不僅適用于深空通信，也適應(yīng)戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用環(huán)境。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法，其特征在于包括以下步驟， 步驟A)，在發(fā)送端，對(duì)待發(fā)送的信息比特進(jìn)行分割，形成若干個(gè)原始信息分組； 步驟B)，編碼器對(duì)原始信息分組進(jìn)行噴泉編碼，形成編碼分組；步驟C)，編碼分組通過級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)編碼后由深空信道發(fā)送至接收端； 步驟D)，在接收端，以級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)譯碼恢復(fù)出編碼分組；步驟E)，接收端獲得足夠的編碼分組后，進(jìn)行噴泉譯碼，恢復(fù)全部原始信息分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述深空文件傳輸方法，其特征在于所述步驟B)中所述編碼過程包括步驟，步驟Bi)對(duì)編碼包進(jìn)行預(yù)先分組，平均分配每一分組的度重量和； 步驟B2)獲取原始分組中未被抽取的源數(shù)據(jù)包位置集； 步驟B3)從源數(shù)據(jù)包位置集中均勻隨機(jī)選取若干個(gè)源數(shù)據(jù)包； 步驟B4)隨機(jī)抽取1個(gè)編碼包并進(jìn)行標(biāo)記； 步驟B5)將選取的源數(shù)據(jù)包進(jìn)行逐位異或，形成一個(gè)編碼包。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法，其特征在于所述步驟B2)中，按照魯棒分布均勻隨機(jī)選取若干個(gè)源數(shù)據(jù)包。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法，其特征在于所述步驟E)中，接收端接收編碼并生成編碼矩陣，將編碼矩陣中的列向量進(jìn)行三角化排列操作，剩余部分列向量進(jìn)行高斯消去，最終使整個(gè)編碼矩陣成為近似三角矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述深空文件傳輸方法，其特征在于所述步驟B)中編碼通過編碼器實(shí)現(xiàn)，所述步驟E)中，譯碼通過譯碼器實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述深空文件傳輸方法，其特征在于所述深空文件傳輸方法應(yīng)用于文件協(xié)議傳輸或信道編碼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于深空通信環(huán)境下的噴泉碼編譯方法，包括以下步驟，步驟A)對(duì)待發(fā)送的信息比特進(jìn)行分割，形成若干個(gè)原始信息分組；步驟B)對(duì)原始信息分組進(jìn)行噴泉編碼，形成編碼分組；步驟C)編碼分組通過級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)編碼后由深空信道發(fā)送至接收端；步驟D)以級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)譯碼恢復(fù)出編碼分組；步驟E)獲得足夠編碼分組后，進(jìn)行噴泉譯碼，恢復(fù)全部原始信息分組。本發(fā)明針對(duì)深空信道的特點(diǎn)，通過限制傳統(tǒng)噴泉編碼過程中的部分隨機(jī)性，在不改變?cè)级确植嫉那疤嵯?，有效減少了編碼冗余開銷，針對(duì)性地解決了噴泉碼在深空環(huán)境中發(fā)送功率以及存儲(chǔ)空間受限的問題。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102164026SQ20111013198
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者張欽宇, 楊志華, 焦健, 顧術(shù)實(shí) 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院