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一种基于rcpt码的渐进图像传输方法

电子科技大学学报 2006年第1期35卷 25-28页

作者：王红星张勇孙海珍北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083 海军航空工程学院电子工程系山东烟台264001 烟台市芝罘区教育局山东烟台264001

将等级树中的集分割编码器输出的码流分组,根据输出的分组数据对重建图像重要性的不同,传输前采用纠错能力不同的rcpt码保护。在总的码率限制下,采用遗传算法从有限码率集中选择每组数据的rcpt码码率,使接收端恢复的图像失真最小。将等... 详细信息

将等级树中的集分割编码器输出的码流分组,根据输出的分组数据对重建图像重要性的不同,传输前采用纠错能力不同的rcpt码保护。在总的码率限制下,采用遗传算法从有限码率集中选择每组数据的rcpt码码率,使接收端恢复的图像失真最小。将等误差保护码率作为遗传算法的初始种群,减少了最优码率集的搜索时间。在二进制对称信道上的仿真结果表明,该渐进图像传输方法实现简单,在高误码率信道条件下恢复图像仍能得到很高的峰值信噪比。

关键词：渐进图像 SPIHT编码器 rcpt码遗传算法

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基于rcpt码的分块传输新型HARQ系统

西北工业大学学报 2006年第1期24卷 63-67页

作者：周秦英葛晖王新梅西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室陕西西安710071 西北工业大学陕西西安710072

在深入研究Ⅱ型、Ⅲ型反馈重传方式和rcpt码的基础上,提出了新型HARQ数据传输系统并为其设计了新型交织器,使编译码时间大幅度缩短。新型HARQ将F个相同的分块穿孔后同时发送;在接收端,将解穿孔后相同的分块进行分集合并。通过理论分析... 详细信息

在深入研究Ⅱ型、Ⅲ型反馈重传方式和rcpt码的基础上,提出了新型HARQ数据传输系统并为其设计了新型交织器,使编译码时间大幅度缩短。新型HARQ将F个相同的分块穿孔后同时发送;在接收端,将解穿孔后相同的分块进行分集合并。通过理论分析和仿真的结果证明新系统具有Ⅱ型和Ⅲ型HARQ的优点:当信道条件较好时,新型HARQ的通过率和平均重传次数与Ⅱ型HARQ接近;当信道条件恶化时,新系统的通过率和平均重传次数和Ⅲ型HARQ接近。

关键词：分集合并 rcpt码新型HARQ 新型交织器

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一种整体较优的rcpt码删除矩阵新算法

小型微型计算机系统 2005年第2期26卷 281-284页

作者：陈睿朱光喜王曜华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074

由于无线信道的时变、高误码等特性 ,要求信道编码方式不仅具有较强的抗误码能力 ,而且能够自适应的调整码率来适应无线信道状态的变化 .码率可变的 rcpt码能够实现这样的编码要求 ,但是 rcpt码的编译码性能取决于其删除矩阵的选取 .针... 详细信息

由于无线信道的时变、高误码等特性 ,要求信道编码方式不仅具有较强的抗误码能力 ,而且能够自适应的调整码率来适应无线信道状态的变化 .码率可变的 rcpt码能够实现这样的编码要求 ,但是 rcpt码的编译码性能取决于其删除矩阵的选取 .针对这一问题综合国内外的研究现状 ,提出了一种整体较优的求取 rcpt码删除矩阵的新算法 ,这种算法利用不同删除矩阵求取算法的不同适用性 ,达到了在高、低码率下都能够取得较好编译码效果的目的 .

关键词： Turbo码 rcpt码删除矩阵

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HARQ系统中rcpt码的设计与应用研究

HARQ系统中RCPT码的设计与应用研究

作者：柯德军上海交通大学

学位级别：硕士

前向纠错(FEC)和自动重传请求(ARQ)是数字通信系统中常用的两种差错控制方式。FEC传输机制简单,延迟小;ARQ可靠性高,并且能适应信道的变化。混合ARQ(HARQ)结合两者的优点,从而能很好地兼顾数据传输的可靠性和有效性。Turbo码以其接近Sha... 详细信息

前向纠错(FEC)和自动重传请求(ARQ)是数字通信系统中常用的两种差错控制方式。FEC传输机制简单,延迟小;ARQ可靠性高,并且能适应信道的变化。混合ARQ(HARQ)结合两者的优点,从而能很好地兼顾数据传输的可靠性和有效性。Turbo码以其接近Shannon极限的优异性能成为近年来纠错编码研究的热点。速率兼容的删截Turbo(Rate Compatible Punctured Turbo, rcpt)码被广泛用于冗余递增的HARQ系统中。本文对HARQ机制下的rcpt码的设计以及应用进行了研究。首先对信道编码的历史以及现状进行了回顾,对Turbo码的编码译码原理、性能以及研究现状进行了介绍。由于Turbo码的低码重距离谱的分布特性是衡量Turbo码以及rcpt码性能的重要指标,文章对Turbo码的低码重距离谱的分布特性及其计算方法进行了研究。在用序列分解的方法来计算Turbo的码字低码重分布的过程中,针对低码重输入序列的特点,引进了无需编码的查表移位异或法,大大地降低了计算量。删截是Turbo码构造高码率码字以及设计rcpt码的主要方法。本文研究了Turbo码的删截特性,主要针对删截Turbo码的删截模式以及删截周期进行了研究。分析了生成多项式周期与删截周期对Turbo码性能的影响。生成多项式周期与删截周期相等时,改进了删截方案,抑制了普通删截方法带来的性能恶化。详细介绍了rcpt码以及其删截矩阵的求取步骤。改进了求取rcpt码删截矩阵的方案,降低了rcpt码的设计过程中运算量。最后,重点研究了rcpt码在冗余增量递增的HARQ系统中的应用。对传统的HARQ-rcpt的传输机制进行了改进:提出了一种信道自适应的HARQ-rcpt的传输机制,根据信道的优劣自适应地调整初始发送数据的大小,适当地降低了系统延时。在Turbo码迭代译码思想的启发下,对HARQ-rcpt系统下的译码结构进行了改进,用上次错误译码的传输数据帧的软值来初始化当前的译码过程中译码器的先验值,可有效的提高系统性能。并且,针对HARQ-rcpt系统的特点,对MAP算法中路径量度的计算进行了简化。最后,对全文进行了总结,对有待继续研究的工作进行了展望。

关键词： Turbo码 HARQ rcpt码删截距离谱码重分布自结尾序列

基于H.264和rcpt码的信源信道联合编码的研究

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基于H.264和RCPT码的信源信道联合编码的研究

作者：苏正文南京邮电大学

学位级别：硕士

近年来，随着计算机、通信以及网络等关键技术的迅速发展，人们对多媒体通信的需求也日益增加，视频通信作为多媒体通信中的一个基本组成部分，得到了广泛的重视。传统的通信系统都是基于香农分离定理的，即信源编码和信道编码是分开的... 详细信息

近年来，随着计算机、通信以及网络等关键技术的迅速发展，人们对多媒体通信的需求也日益增加，视频通信作为多媒体通信中的一个基本组成部分，得到了广泛的重视。传统的通信系统都是基于香农分离定理的，即信源编码和信道编码是分开的，这种分离的设计方法往往会导致视频传输应用的低效率，而信源信道联合编码则可以获得更好的性能增益。不等差错保护是信源信道联合编码的一个重要分支，在实际系统中应用的比较广泛。在视频传输通信系统中，传输的数据比特的重要性通常不同。在系统资源有限的情况下，对不同的信源码流比特分配不同的信道保护资源对提高系统的整体性能很有必要。因此，对信源信道联合编码的研究具有十分重要的现实意义。本文针对信源信道联合编码技术在无线视频传输中的应用进行了研究，提出了一种基于H.264和rcpt码的信源信道联合编码方案，采用的方案是基于不等差错保护的。首先，本文对信源信道联合编码理论做了综述，介绍了信源信道联合编码的研究背景、基本思想和常用方法;其次较为深入地研究了H.264视频编码方法，对H.264中采用的关键技术进行了分析，并采用H.264的模型JM86对testparis视频序列进行了仿真，以验证信源数据的重要性等级;然后详细研究了Turbo码和rcpt码的编译码原理，及影响其性能的关键因素并使用MATLAB的Simulink工具进行了仿真;最后结合H.264信源编码和rcpt信道编码的特性提出了一种基于不等差错保护的信源信道联合编码方案。在设计的系统中，针对H.264信源比特重要性不同而进行了两重不等差错保护，其中的码率调整模块可以利用信道状态信息即时调整编码器的参数(如量化系数和视频帧率)来适应信道的状况，从而在信道编码和信源编码中合理分配码率，使整个系统获得最优性能。仿真结果表明了本文采用的不等差错保护方案在不增加额外带宽的前提下，系统获得了比传统的平等保护更优异的性能和更高的可靠性，能够明显提高视频传输的质量。

关键词：信源信道联合编码 H.264 rcpt码不平等保护视频通信

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无线多媒体传输中的rcpt码研究及应用

无线多媒体传输中的RCPT码研究及应用

作者：陈睿华中科技大学

学位级别：硕士

差错控制技术是多媒体通信中必须考虑的关键问题之一。本文在国家863项目——数字视音频编码、传输、测试于应用示范系统(No.:2002AA119010)的资助下,对信源信道联合编码系统中的信道纠错编码的热点——rcpt码进行了研究并提出了相应的... 详细信息

差错控制技术是多媒体通信中必须考虑的关键问题之一。本文在国家863项目——数字视音频编码、传输、测试于应用示范系统(No.:2002AA119010)的资助下,对信源信道联合编码系统中的信道纠错编码的热点——rcpt码进行了研究并提出了相应的改进。本文首先对整个课题进行介绍,包括信源信道联合编码中信源编码部分和信道编码部分的发展和现状。然后,本文介绍了Turbo码及rcpt码,并对其中成员卷积码、交织器、译码算法等关键的部分进行了详细分析。接下来本文论述了rcpt码中一个关键部分——删除矩阵,介绍了影响rcpt码删除矩阵性能的主要因素,在此基础上对比了目前现有的rcpt码删除矩阵的两种算法并指出这两种算法的不足之处。这两种算法只能分别适用于特定的信噪比。本文在这两种算法的基础上提出一种整体较优的rcpt码删除矩阵新算法,能够在高低信噪比下都能够得到较好的效果。实验结果证明,这种算法在高信噪比和低信噪比下都能够得到比原来的两种算法更好的效果。本文还介绍了目前的几种正在使用的HARQ方式,对比了这几种HARQ方式的优缺点,并在此基础上提出了一种结合rcpt码的II型HARQ方式,这种HARQ方式利用重传比特比较少的特点,将重传的比特附在数据包后面一起发送。在HARQ方式下,本文提出一种rcpt码的简化译码算法。这种算法利用了重传前的译码结果,减少了接收重传信息后译码的迭代次数,在译码性能下降很小的情况下,译码的复杂度有了很大的下降。最后对全文进行总结,对有待继续研究的工作提出初步设想。

关键词： rcpt码 Turbo码删除矩阵 HARQ 译码算法

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基于ARQ的rcpt码的一种简化算法

科学技术与工程 2004年第8期4卷 674-678页

作者：朱光喜陈睿王曜华中科技大学电子与信息工程系宽带与多媒体研究中心武汉430074

由于无线信道的时变、高误码等特性,码率可变的rcpt码是比较理想的信道编码方式。结合ARQ(automatic repeat request),rcpt码得到了比较广泛的注意。但是rcpt码的译码算法比较复杂,影响了rcpt码的进一步应用。针对这一问题,提出了一种基... 详细信息

由于无线信道的时变、高误码等特性,码率可变的rcpt码是比较理想的信道编码方式。结合ARQ(automatic repeat request),rcpt码得到了比较广泛的注意。但是rcpt码的译码算法比较复杂,影响了rcpt码的进一步应用。针对这一问题,提出了一种基于ARQ的rcpt码的简化译码算法。这种算法利用不同先前译码的信息,快速地得到重传后的译码结果,大大降低了rcpt码译码的复杂度。

关键词： ARQ rcpt码 MAP 简化算法信道编码自动重传请求机制

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一种改进的贝尔模板图像编码机制研究

一种改进的贝尔模板图像编码机制研究

作者：郑婷一太原理工大学

学位级别：硕士

在绝大多数的压缩编码方案中,一般先把贝尔图像的三个基色分量进行结构分离和转换,然后通过变换、DPCM、量化等去除冗余,最后进行统计编码。由于具体技术路线的差异,它们的编解码性能各有优劣。变换和量化有机结合的直接压缩机制能够得... 详细信息

在绝大多数的压缩编码方案中,一般先把贝尔图像的三个基色分量进行结构分离和转换,然后通过变换、DPCM、量化等去除冗余,最后进行统计编码。由于具体技术路线的差异,它们的编解码性能各有优劣。变换和量化有机结合的直接压缩机制能够得到较高的率失真性能。但目前的算法仍存在一些问题,如较高的率失真性能是以较高的复杂度为代价的,编码端复杂度高于解码端;另一方面,分离后的各分量由JPEG等算法单独压缩编码,未能进行全局优化,这些算法也存在如各分量的量化器未能进行全局优化等一些问题。在通信过程中,信道编码与熵编码各自独立工作,率失真性能还有进一步提升的空间。因此,有必要研究一种新的贝尔模板图像编码方法。首先,本文为了解决贝尔图像无损压缩压缩比较低、重构图像质量差和复杂度高等问题,主要从编码端的量化进行考虑。在联合条件熵约束的条件下,着重从WZ量化器的最优条件分析。根据拉格朗日代价函数的收敛性,提出了一种Lloyd迭代算法,进而设计出一种全局优化的量化器。并且通过仿真实验证明该算法与传统的算法相比,能够更好地保证量化器的局部最优性。再次,我们对贝尔模板的特性、图像编码的理论以及S-W编码器中的编码方式作了相应的研究。最终采用的是率可调打孔Turbo码(rcpt),就是在Turbo码前端多加了一个穿孔模块,最终使性能有了更好的改善。并且在正交变换环节,通过从性能最优化分析研究,本文最终采用的是DCT变换。最后,为了解决现有的贝尔模板数字图像编解码方法存在的量化器设计未进行全局优化、率失真性能有待提高等问题,提出了一种基于W-Z结构的贝尔模板数字图像编解码方法,并将三个主要的技术改进方式应用于其中,在编码端对贝尔模板图像进行结构分离转换,形成四个分量图像并分别执行离散余弦变换,然后量化,最后采用基于Slepian-Wolf信道编码方法对各分量变换系数的量化输出进行独立编码,在解码端有效地利用亮度分量作为边信息,联合解码并重构贝尔模板图像。实验结果表明,在高速率情况下,此方法可降低编码端复杂性,其率失真性能得到较好的改善,而在低速率时,由于量化噪声加大,从而导致系统信噪比快速下降。因此,可以得出本文提出的改进是合理的,解决了现有的贝尔模板数字图像编解码方法存在的量化器设计未进行全局优化、率失真性能差等问题。

关键词：贝尔图像图像编码正交变换量化器 rcpt码

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移动通信系统中的混合ARQ技术研究

移动通信系统中的混合ARQ技术研究

作者：王玮东南大学

学位级别：硕士

由于移动信道的时变和多径传输特性,常导致系统有较高的误码率,而单纯的FEC或ARQ机制往往无法提供所希望的系统性能。因此为了提高数据及图像传输的可靠性,人们提出了采用ARQ与FEC相结合的混合ARQ(hybrid ARQ)差错控制方案。该技术于上... 详细信息

由于移动信道的时变和多径传输特性,常导致系统有较高的误码率,而单纯的FEC或ARQ机制往往无法提供所希望的系统性能。因此为了提高数据及图像传输的可靠性,人们提出了采用ARQ与FEC相结合的混合ARQ(hybrid ARQ)差错控制方案。该技术于上世纪六十年代初期首次提出,并在过去几十年里得到了较为全面的研究。3GPP已把它作为第三代移动通信后期高速数据传输的关键技术之一。本论文正是在此背景下,对混合ARQ技术从理论和实际应用上进行了深入细致地研究。本文首先简单介绍了混合ARQ技术的研究现状和最新发展。Turbo码因其具有优异的编译码性能而被第三代移动通信作为信道前向差错控制编码,本文随后讨论了应用Turbo码作为信道编码的混合Ⅰ型ARQ方案,并以Turbo码译码、分集接收和交织技术作为切入点,研究了多种改进方案。接着分别分析了基于打孔卷积码(RCPC)和打孔Turbo码(rcpt)的自适应递增冗余的混合Ⅱ型ARQ系统,并从实现的复杂度方面,做了一些简化和改进。最后在多径衰落信道下,以CDMA2000的前向物理链路为仿真平台,分析、比较文中主要混合ARQ方案的性能,并针对不同环境下推荐适合的ARQ方案。

关键词：混合ARQ Turbo码 RCPC码 rcpt码 CDMA2000