基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码
发布时间：2017-04-27 14:01
本文关键词：基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码，，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：现代信源信道编码多应用于多点多跳交互系统,其内容十分广泛,而分布式信源编码则是其中的研究热点之一。分布式信源编码主要研究分布于不同地理位置、空间位置上的多个相关信源的压缩问题,如:城市多点视频监控系统、嫦娥探测器和传感器网络等。在各类分布式信源编码系统中,信源或信道往往被建模为某种随机过程,且认为模型参数是已知的,即平稳的。然而在实际应用中,信源或者信道的局部统计特性往往是未知的,亦即非平稳的。因此,信源相关参数估计是影响分布式信源编码性能的关键因素之一,同时在有噪声传输的情况下,信道噪声估计也至关重要。对于分布式信源编码在有噪信道上的传输会出现码率下降的问题,联合信源信道编码从整体出发对信源码率和信道码率进行合理分配,可有效地解决此问题。而滑窗置信传播算法是一种相关估计的优越算法,因此,针对上述存在的两个问题,本文通过对联合信源信道编码的研究,提出一种基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码方法,以克服分布式信源编码在有噪声信道上传输出现的码率急剧下降的问题。主要研究内容如下:(1)为了同时实现数据压缩和信道容错功能,采用低密度奇偶校验码伴随子来实现联合信源信道编码。传统的Slepian-Wolf编码为了实现数据压缩,往往需要选用一种信源码来消除码字序列中的冗余比特信息。如果传输信道存在噪声,则需要串接一种信道码,来实现数据的容错,减少或避免消息在有噪信道传输过程中误码的发生。本文将编码器的输出作为累加器的输入,得到码元之间相互关联的压缩伴随子,从而使码字具有抗干扰能力。(2)提出改进的滑窗置信传播算法,通过相关系数减少解码过程中低效的迭代过程,将算法所需运行时间减少1.5倍以上;设计一个基于滑窗置信传播算法的信道噪声估计方法,与信源编码类似,为了估计信道噪声的局部统计参数,在每次置信传播迭代之后,解码端利用相邻伴随子节点的局部偏概率来估计信道噪声的噪声参数。(3)设计一个基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码方案。分别从信源局部统计特性估计和信道噪声局部偏概率估计两方面出发,得到译码所需的初始化参数,将编码的码率及系统整体性能提升70%以上。实验中采用不同的交叉概率和码长对提出算法的性能进行测试,与已有的算法相比,该方法具有简单易实现、时间复杂度低和不依赖于初始值等优点。
【关键词】：分布式信源编码 联合信源信道编码 低密度奇偶校验码 滑窗置信传播算法 相关参数估计
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 绪论10-15
- 1.1 研究背景与意义10-11
- 1.2 国内外研究现状与进展11-13
- 1.2.1 国外研究现状11-12
- 1.2.2 国内研究现状12-13
- 1.3 论文的主要内容和组织安排13-15
- 1.3.1 论文的主要内容13-14
- 1.3.2 论文的组织安排14-15
- 第二章 联合信源信道编码理论15-27
- 2.1 传统信源编码的基本理论15-18
- 2.2 信道编码概述18-19
- 2.3 分布式信源编码的基本理论19-23
- 2.3.1 Slepian-Wolf编码理论19-21
- 2.3.2 Wyner-Ziv编码理论21-22
- 2.3.3 分布式信源编码的实现22-23
- 2.4 联合信源信道编码概述23-24
- 2.5 联合信源信道编码的适用范围及分类24-25
- 2.6 联合信源信道编码的实现方案25
- 2.7 本章小结25-27
- 第三章 滑窗置信传播算法及其改进27-37
- 3.1 低密度奇偶校验码概述27-28
- 3.2 概率译码算法和置信度传播算法28-31
- 3.2.1 概率译码算法28-30
- 3.2.2 置信传播算法30-31
- 3.3 滑窗置信传播算法及其改进方案31-36
- 3.3.1 滑窗大小选择32-34
- 3.3.2 改进的滑窗置信传播算法34-36
- 3.4 本章小结36-37
- 第四章 基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码37-42
- 4.1 非平稳信源参数估计的提出37
- 4.2 基于滑窗置信传播算法的联合信源信道编码37-41
- 4.2.1 基于LDPC伴随子的联合信源信道编码38-39
- 4.2.2 基于滑窗置信传播算法的非平稳信道参数估计39-41
- 4.3 本章小结41-42
- 第五章 实验结果与分析42-48
- 5.1 实验设计42-43
- 5.2 实验结果与分析43-47
- 5.2.1 改进的滑窗置信传播算法的结果及分析43-45
- 5.2.2 联合信源信道编码码率的结果及分析45-46
- 5.2.3 非平稳参数估计的结果及分析46-47
- 5.3 本章小结47-48
- 第六章 总结与展望48-49
- 6.1 总结48
- 6.2 展望48-49
- 参考文献49-52
- 致谢52-53
- 作者简介53
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张长帅;宋黎定;刘泳;;LDPC码在深空通信中的应用技术研究[J];航天器工程;2007年03期
2 高文,吴枫;MPEG-4编码的现状和研究[J];计算机研究与发展;1999年06期
3 叶佥昱;刘雨;张琳;;基于无线传感器网络的分布式信源编码方法[J];计算机工程;2009年07期
4 刘光祖;王建新;薛文;;数字通信系统定时恢复环路滤波器研究[J];南京理工大学学报;2012年03期
5 路羊;汪志兵;崔慧娟;唐昆;;无线信道上能量约束条件下可伸缩视频的自适应传输[J];清华大学学报(自然科学版);2007年04期
6 粘永健;万建伟;何密;辛勤;;基于分布式信源编码的高光谱图像无损压缩研究进展[J];宇航学报;2012年07期
7 陈绍宏;张灿;Q霉
本文编号：330720
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/330720.html
