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該文提出了中短長度LT碼的展開圖構(gòu)造方法。該方法以輸出節(jié)點(diǎn)為根展開Tanner圖，當(dāng)滿足停止準(zhǔn)則后，隨機(jī)選擇未被覆蓋或最深展開層的輸入節(jié)點(diǎn)與根相連。展開圖法通過展開深度門檻和最大可展深度兩個(gè)參數(shù)的設(shè)置，在控制短環(huán)的基礎(chǔ)上, 在盡可能大的范圍內(nèi)隨機(jī)地選擇輸入節(jié)點(diǎn)。仿真結(jié)果表明，該方法與隨機(jī)圖等方法相比，能夠有效地改善中短長度LT碼的性能。

該文提出一種基于拋物線映射和混沌置亂方法的LT編碼算法。首先用混沌初始值作為密鑰，采用拋物線映射產(chǎn)生混沌序列并轉(zhuǎn)換為類均勻分布序列，再通過位置置亂算法生成LT碼的度分布和度鄰接數(shù)據(jù)序列，較傳統(tǒng)的重要抽樣方法具有更高的靈敏度，保留了理論分布的結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法具有實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、分組頭部開銷小、保密性好及高于傳統(tǒng)重要抽樣方法的性能。

目前對(duì)分布式LT碼(DLT)的研究僅限于信源數(shù)量較少、且只有1層中繼的情況，該文提出一種能夠部署在多層中繼網(wǎng)絡(luò)上的分布式LT碼，即多層分布式LT碼(MLDLT)。該碼將信源進(jìn)行分組，將中繼進(jìn)行分層，通過分層后的中繼群，可以將多達(dá)幾十個(gè)乃至上百個(gè)信源連接到同一個(gè)接收端，從而實(shí)現(xiàn)眾多信源通過多層中繼對(duì)同一個(gè)接收終端的分布式LT碼通信。通過對(duì)MLDLT碼進(jìn)行與或樹分析，得出其中繼度分布的線性優(yōu)化方程。分別在無損和有損鏈路上計(jì)算該碼的漸進(jìn)性能并進(jìn)行數(shù)值仿真，結(jié)果證明MLDLT碼在無損和有損鏈路上的錯(cuò)誤平臺(tái)都比較低。MLDLT碼非常適合于信源數(shù)量較多的多層中繼網(wǎng)絡(luò)。

Luby變換(LT)碼作為一種抗干擾編碼技術(shù)，應(yīng)用于認(rèn)知無線電系統(tǒng)，可提高次用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。編譯碼是影響LT碼抗干擾性能的關(guān)鍵因素。為提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院退俣?，該文提出一種適用于認(rèn)知無線電系統(tǒng)的LT碼聯(lián)合泊松魯棒孤子分布-疊層(CPRSD-H)編譯碼算法。編碼過程中，編碼器首先采用CPRSD進(jìn)行編碼產(chǎn)生編碼分組和編碼矩陣，隨后通過編碼矩陣中度數(shù)為1和度數(shù)為2對(duì)應(yīng)的列向量攜帶雙層信息：度數(shù)為1和度數(shù)為2的編碼分組和與其相連接的輸入分組的連接關(guān)系；部分原始數(shù)據(jù)信息。譯碼過程中，譯碼器首先通過第1層存儲(chǔ)信息采用置信傳播(BP)算法譯碼完成，隨后一些未被成功譯出的信息再通過第2層存儲(chǔ)信息進(jìn)行填補(bǔ)。仿真結(jié)果表明，將CPRSD-H編譯碼算法應(yīng)用于認(rèn)知無線電系統(tǒng)中，能夠顯著降低LT碼的誤比特率(BER)，提高次用戶有效吞吐量以及加快LT碼編譯碼速度。

針對(duì)空間信息網(wǎng)絡(luò)(Space Information Network, SIN)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)資源嚴(yán)重受限及存儲(chǔ)可靠性問題，該文提出一種基于LT(Luby Transform)碼的分布式存儲(chǔ)策略(Distributed Storage Strategy based on LT codes, DSSLT)。采用定向隨機(jī)漫步機(jī)制，使得源數(shù)據(jù)包能夠更快地遍歷整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在信息估計(jì)階段利用基于ID的估計(jì)方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)全局信息估計(jì)，使所有節(jié)點(diǎn)快速獲得網(wǎng)絡(luò)全局信息。合理的數(shù)據(jù)包選擇機(jī)制使得最終編碼度分布趨于期望的度分布。分析和仿真結(jié)果表明，與具有代表性的分布式存儲(chǔ)策略相比，該方法大幅度減少了數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)的隨機(jī)漫步步長，同時(shí)提高了譯碼性能，簡單易行。

該文針對(duì)深空通信對(duì)長糾刪碼的需求，提出了LT (Luby Transform)碼和q-LDPC碼的級(jí)聯(lián)方案。在綜合考慮性能和復(fù)雜度的情況下，選取8-LDPC碼和8PSK的級(jí)聯(lián)作為等效的刪除信道，長度選擇靈活、編譯碼簡單的LT碼實(shí)現(xiàn)糾刪功能。文中設(shè)計(jì)了兩種短8-LDPC碼，并對(duì)整個(gè)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的糾錯(cuò)性能進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明8-LDPC碼的性能優(yōu)于信源信息速率和碼率相同的二進(jìn)制LDPC碼，級(jí)聯(lián)系統(tǒng)在等效包刪除概率不超過0.1時(shí)，系統(tǒng)誤比特率以概率1趨于0。

由于其特有的廣域?qū)捀采w等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)一直是空間網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)。然而空地間信道由于受到遠(yuǎn)距離、天氣變化及遮擋等因素影響，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延長且丟包率較高。為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)廣播的性能，該文將反饋信息與LT碼相結(jié)合，提出一種新的空間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)廣播傳輸策略。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)廣播策略相比較，新的傳輸策略利用反饋信息估計(jì)信道丟包率，并在此基礎(chǔ)上引入信道狀態(tài)矩陣和數(shù)據(jù)包選擇權(quán)重向量，設(shè)計(jì)了數(shù)字噴泉新的編碼方法，進(jìn)而使得數(shù)據(jù)在重傳階段能夠根據(jù)信道狀態(tài)和重傳概率實(shí)時(shí)調(diào)整。仿真結(jié)果表明，新的數(shù)據(jù)廣播策略能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸較少數(shù)據(jù)包的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的可靠接收。

當(dāng)基站(BS)和用戶的位置固定，基站到智能反射面(IRS)與IRS到用戶的距離和一定時(shí)，該文在視距信道和瑞利信道下基于最大化系統(tǒng)可達(dá)速率準(zhǔn)則對(duì)無源和有源IRS的最優(yōu)放置位置進(jìn)行分析。首先，運(yùn)用相位對(duì)齊和大數(shù)定律推導(dǎo)了無源和有源IRS輔助無線網(wǎng)絡(luò)可達(dá)速率的閉合表達(dá)式；然后，分析了基站到IRS的路徑損耗指數(shù)${\beta _1}$和IRS到用戶的路徑損耗指數(shù)${\beta _2}$對(duì)IRS最優(yōu)部署位置的影響，即當(dāng)${\beta _{\text{1}}} \gt {\beta _{\text{2}}}$時(shí)，無源IRS的最優(yōu)部署位置始終靠近基站，隨著${\beta _1}$和${\beta _2}$的差距逐漸增大，有源IRS的最優(yōu)部署位置逐漸靠近基站；當(dāng)${\beta _1} \lt {\beta _2}$時(shí)，則得到相反的結(jié)論。仿真結(jié)果表明：當(dāng)${\beta _1} = {\beta _2}$且無源IRS到基站和到用戶的距離相等時(shí)，系統(tǒng)的可達(dá)速率性能最差。當(dāng)固定有源IRS處的噪聲功率且增加用戶處的噪聲功率時(shí)，IRS的最優(yōu)部署位置始終靠近用戶；當(dāng)固定后者增大前者時(shí)，IRS的最優(yōu)部署位置逐漸靠近基站。

SIMON算法是由美國國家安全局(NSA)在2013 年推出的一簇輕量級(jí)分組密碼算法，具有實(shí)現(xiàn)代價(jià)低、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，其輪函數(shù)采用了$F(x) = (x < < < a){{\& }}(x < < < b) \oplus (x < < < c)$類型的非線性函數(shù)。該文研究了移位參數(shù)(a,b,c)一般化時(shí)SIMON類算法輪函數(shù)的線性性質(zhì)，解決了這類非線性函數(shù)的Walsh譜分布規(guī)律問題，證明了其相關(guān)優(yōu)勢只可能取到${{0}}$或${2^{ - k}}$，其中$k \in Z$且${{0}} \le k \le \left\lfloor {{2^{ - 1}}n} \right\rfloor $，并且對(duì)于特定條件下的每一個(gè)$k$，都存在相應(yīng)的掩碼對(duì)使得相關(guān)優(yōu)勢等于${2^{ - k}}$，給出了相關(guān)優(yōu)勢取到${2^{ - 1}}$時(shí)的充分必要條件及掩碼對(duì)的計(jì)數(shù)，給出了特定條件下非平凡相關(guān)優(yōu)勢取到最小值時(shí)的充分必要條件與掩碼對(duì)的計(jì)數(shù)。

為了提高直升機(jī)在應(yīng)急無線紫外光通信輔助起降中信標(biāo)搜尋、定位降落的效率和可靠性，該文提出一種基于噴泉(LT)碼的分等級(jí)編碼通信方案，采用不同等級(jí)編碼的分級(jí)方法設(shè)計(jì)了不同場景、不同引導(dǎo)階段的通信策略，分析了高丟包率信道環(huán)境中變化刪除概率下的誤比特率，并與其他傳統(tǒng)信道編碼進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，在二進(jìn)制刪除信道下，該分等級(jí)編碼方法可顯著降低LT碼的誤比特率，提高了編譯碼性能；該通信策略適用于高丟包率信道環(huán)境，能獲得更好的通信效果，提高了直升機(jī)應(yīng)急輔助起降的安全性。