CN103457704A - 一种度分布随机数序列的同步重现控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种度分布随机数序列的同步重现控制方法及系统。所述方法包括：根据度分布函数以及编码需求，产生初始随机数种子；采用线性反馈移位寄存器根据度分布函数及初始随机数种子生成服从均匀分布的随机数序列；根据度分布函数、随机数种子及信息分组长度得到度分布随机数序列和编码后的信息分组序列；发射端发送初始随机数种子和编码后的信息分组序列；接收端根据接收到的随机数种子，采用与发射端相同的度分布函数和线性反馈移位寄存器，重现度分布随机数序列；根据重现的度分布随机数序列和接收到的编码后的信息分组序列完成译码。利用实现所述方法的系统，能够节省信道资源、提高信息传输效率以及提高系统信息的存储效率。

Description

一种度分布随机数序列的同步重现控制方法及系统
技术领域
本发明涉及通信信道编码技术领域，具体涉及一种度分布随机数序列的同步重现控制方法及系统。
背景技术
近年来，LDPC码和喷泉码技术在深空通信、光纤通信、卫星数字视频、数字水印、磁/光/全息存储、移动和固定无线通信、电缆调制/解调器和数字用户线(DSL)中得到广泛应用。如802.11a、802.11n、802.3an、802.16e、DVB-S2等标准都采用了LDPC码。LDPC码已成为3G甚至4G通信系统中编码方案的首选。喷泉码技术是针对大规模数据分发和可靠广播的应用特点而提出的一种理想的解决方案。近年来，随着数字喷泉码在学术理论日渐完善的同时，也日益受到产业界的关注，获得了越来越多的应用。如Digital Fountain公司设计的系统Raptor码已经被DVB-H标准和3GPP组织的多媒体广播和多播业务(MBMS)标准采用，该公司的Digital Fountain Raptor FEC技术将成为3GPP流式文件下载服务的MBMS标准的一部分。
度分布函数是LDPC码和喷泉码在工程实现中极为重要的一部分，这是因为现有标准中采用的LDPC码和喷泉码的度分布矩阵都很庞大。如DVB-S2标准中LDPC码的码字长度为16200bit，其对应的一种度分布生成矩阵的大小为：16200比特/列，10800比特/行；GB20600标准中采用的LDPC码的生成矩阵为：7493比特/列，3048比特/行。而喷泉码，其发射端的度分布矩阵的大小是不确定的，一般情况下可以达到是数据帧长度的几十倍甚至几百倍，因此，将如此大的度分布矩阵通过信道进行实时传输会浪费巨大信道资源。
发明内容
本发明针对LDPC码和喷泉码等信道编码中度分布随机数序列在通信传输中耗费资源的问题，提供一种度分布随机数序列的同步重现控制方法及系统。
本发明的有益效果：
（1）相比于传输巨大的（几十个比特甚至上千比特）度分布随机数序列，本发明仅需发送几个比特的随机数种子，节省了巨大的信道资源，提高了信息的传输效率。
（2）相比于在某些工程应用中，收发双端分别需要存储巨大的码字生成矩阵和校验矩阵相比，本发明专利仅发送几个比特的随机数种子，接收端仅需要根据收发双端默认的随机数生成函数和度分布函数，就可同步重现发射端的随机数序列，有效提高系统的存储效率。
（3）本发明可以应用于所有需要较大随机数分布矩阵的编码方式中。
本发明的技术方案：
1.一种度分布随机数序列的同步重现控制方法,包括：
根据度分布函数以及编码需求，产生初始随机数种子；
采用线性反馈移位寄存器根据度分布函数及初始随机数种子生成服从均匀分布的随机数序列；
根据度分布函数、随机数种子及信息分组长度得到度分布随机数序列和编码后的信息分组序列；
发射端发送初始随机数种子和编码后的信息分组序列；
接收端根据接收到的随机数种子，采用与发射端相同的度分布函数和线性反馈移位寄存器，重现度分布随机数序列；
根据重现的度分布随机数序列和接收到的信息分组序列完成译码。
2.一种度分布随机数序列的同步重现控制系统，包括：
根据度分布函数以及编码需求，产生初始随机数种子的装置；
采用线性反馈移位寄存器根据度分布函数及初始随机数种子生成服从均匀分布的随机数序列的装置；
根据度分布函数、随机数种子及信息分组长度得到度分布随机数序列和编码后的信息分组序列的装置；
在发射端发送初始随机数种子和编码后的信息分组序列的装置；
在接收端根据接收到的随机数种子，采用与发射端相同的度分布函数和线性反馈移位寄存器，重现度分布随机数序列的装置；
根据重现的度分布随机数序列和接收到的编码后的信息分组序列完成译码的装置。
具体实施方式
实施例1：
采用线性反馈移位寄存器，并采用Mersenne Twister MT19937算法或Mersenne Twister MT19937-64算法。
以0～（232-1）中任一整数为初始随机数种子，产生周期长度为(232-1)的均匀分布随机数。
设定初始随机数种子及度分布函数，在此采用鲁棒弧波度分布函数，得到度分布随机数序列。
利用生成的度分布随机数序列，产生一个数值d（d是大于0的整数），作为当前编码的度。
利用线性反馈移位寄存器，得到另一个服从均匀分布的整数随机数序列，产生d个1到k（k是信息分组长度）之间的整数，作为d个信息的序号，根据这d个序号，选中对应的符号，进行异或运算，即得到要发送的编码后的信息分组序列。
发送初始随机数种子和编码后的信息分组序列，在接收端采用与发射端相同的度分布函数和线性反馈移位寄存器，即可以重现发射端的度分布随机数序列及每次产生的d个1到k之间的随机数序列。
实施例2：
采用线性反馈移位寄存器，并采用Mersenne Twister MT19937算法或Mersenne Twister MT19937-64算法。
以0～（232-1）中任一整数为初始随机数种子，产生周期长度为(232-1)的均匀分布随机数。
设定初始随机数种子及度分布函数，在此采用下述度分布函数：
Ω(x)=0.008x+0.494x2+0.166x3+0.073x4+0.083x5+0.056x8
+0.037x9+0.056x19+0.025x65+0.003x6，，
得到度分布随机数序列。
利用生成的度分布随机数序列，产生一个数值d（d是大于0的整数），作为当前编码的度。
利用线性反馈移位寄存器，得到另一个服从均匀分布的整数随机数序列，产生d个1到k（k是信息分组长度）之间的整数，作为d个信息的序号，根据这d个序号，选中对应的符号，进行异或运算，即得到要发送的编码后的信息分组序列。
发送初始随机数种子和编码后的信息分组序列，在接收端采用与发射端相同的度分布函数和线性反馈移位寄存器，即可以重现发射端的度分布随机数序列及每次产生的d个1到k之间的随机数序列。

Claims (4)

1.一种度分布随机数序列的同步重现控制方法,包括：
根据度分布函数以及编码需求，产生初始随机数种子；
采用线性反馈移位寄存器根据度分布函数及初始随机数种子生成服从均匀分布的随机数序列；
根据度分布函数、随机数种子及信息分组长度得到度分布随机数序列和编码后的信息分组序列；
发射端发送初始随机数种子和编码后的信息分组序列；
接收端根据接收到的随机数种子，采用与发射端相同的度分布函数和线性反馈移位寄存器，重现度分布随机数序列；
根据重现的度分布随机数序列和接收到的编码后的信息分组序列完成译码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的度分布函数，采用鲁棒弧波度分布函数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述的度分布函数，采用如下的度分布函数：
Ω(x)=0.008x+0.494x2+0.166x3+0.073x4+0.083x5+0.056x8+0.037x9
+0.056x19+0.025x65+0.003x66。
4.一种度分布随机数序列的同步重现控制系统，包括：
根据度分布函数以及编码需求，产生初始随机数种子的装置；
采用线性反馈移位寄存器根据度分布函数及初始随机数种子生成服从均匀分布的随机数序列的装置；
根据度分布函数、随机数种子及信息分组长度得到度分布随机数序列和编码后的信息分组序列的装置；
在发射端发送初始随机数种子和编码后的信息分组序列的装置；
在接收端根据接收到的随机数种子，采用与发射端相同的度分布函数和线性反馈移位寄存器，重现度分布随机数序列的装置；
根据重现的度分布随机数序列和接收到的编码后的信息分组序列完成译码的装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106385302A (zh) * 2016-03-22 2017-02-08 桂林电子科技大学 一种基于ook调制的非对称信道下的优化ldpc码度分布联合搜寻方法
CN107196732A (zh) * 2017-04-24 2017-09-22 辽宁工业大学 基于喷泉码编码的防窃听编码方法
CN111147187A (zh) * 2020-01-06 2020-05-12 电子科技大学 基于短编号嵌入的容错同步方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954501A (zh) * 2003-10-06 2007-04-25 数字方敦股份有限公司 在具有单个或多个发射器的通信系统的多级纠错码生成器和解码器
CN101695016A (zh) * 2009-10-22 2010-04-14 浙江大学 基于无速率码的多用户随机接入系统及其编译码方法
CN101842990A (zh) * 2007-09-21 2010-09-22 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 可扩展信息信号、可扩展信息内容的编码方法和装置、可扩展信息信号的纠错方法及装置
CN103197912A (zh) * 2013-03-21 2013-07-10 北京理工大学 一种用于深空通信协议编码的均匀随机数生成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954501A (zh) * 2003-10-06 2007-04-25 数字方敦股份有限公司 在具有单个或多个发射器的通信系统的多级纠错码生成器和解码器
CN101842990A (zh) * 2007-09-21 2010-09-22 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 可扩展信息信号、可扩展信息内容的编码方法和装置、可扩展信息信号的纠错方法及装置
CN101695016A (zh) * 2009-10-22 2010-04-14 浙江大学 基于无速率码的多用户随机接入系统及其编译码方法
CN103197912A (zh) * 2013-03-21 2013-07-10 北京理工大学 一种用于深空通信协议编码的均匀随机数生成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106385302A (zh) * 2016-03-22 2017-02-08 桂林电子科技大学 一种基于ook调制的非对称信道下的优化ldpc码度分布联合搜寻方法
CN106385302B (zh) * 2016-03-22 2019-07-12 桂林电子科技大学 一种基于ook调制的非对称信道下的优化ldpc码度分布联合搜寻方法
CN107196732A (zh) * 2017-04-24 2017-09-22 辽宁工业大学 基于喷泉码编码的防窃听编码方法
CN107196732B (zh) * 2017-04-24 2019-07-26 辽宁工业大学 基于喷泉码编码的防窃听编码方法
CN111147187A (zh) * 2020-01-06 2020-05-12 电子科技大学 基于短编号嵌入的容错同步方法

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