[发明专利]基于Zigzag拓展贪心轮转解码的喷泉码方法

说明书

本发明公开了基于Zigzag拓展贪心轮转解码的喷泉码方法。现有方法在用于无速率码中无法有效的使用Zigzag带来的移位增益。本发明方法中，编码端首先根据解码端反馈的解码完成情况β，决定编码数据包度d_m，然后随机从具有K个原始数据包的分组中选取d_m个原始数据包进行Zigzag编码，编码后得到的编码数据包由选取的d_m个原始数据包移位异或得到；解码端每接收到一个编码数据包，进行一次Zigzag拓展贪心轮转操作进行解码。本发明方法不仅可以简化喷泉码方法解码端固有的解码流程，同时可以大幅度减少Zigzag方法对于可解数据位的判断，在保证低解码复杂度的前提下，提高整体解码中间符号回复概率。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体是信道编码中的纠删码技术，涉及一种基于Zigzag拓展贪心轮转解码的喷泉码方法。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，高效而又可靠地数据传输技术受到了越来越多的重视和关注。面对当前越来越复杂的通信环境，很多情况下发射机难以预先获知准确的信道状态信息。无速率码为我们提供了一种解决在不知道准确的信道状态信息的情况下,自适应的选择合适的码率对数据传输进行保护的新思路。

Y.Cassuto等人在2015年提出的在线喷泉码，属于无速率码，其特点是编码端利用较少的解码端反馈信息，自适应调整编码数据包的度，然后随机选取并异或组合原始数据包。这种在线喷泉码方法的优点是仅仅利用少量反馈信息，大幅度提高整体解码成功率。

Chi Wan Sung等人在2013年提出一种可Zigzag解码的前向纠错码定速率码编解码方法，是一种仅仅使用异或和移位，并且具有最大距离可分的特点。解码过程采用遍历的方式，从编码数据包中寻找可解数据位，依次解码原始数据包中数据位。

Bohwan and Jun等人在2017年提出一种可Zigzag解码的LT方法和Nozaki,T.等人在2016提出的可Zigzag解码的涌泉码，都是利用Zigzag作为一种预编码的手段。Shi,P等人在2020年提出一种可Zigzag解码的在线喷泉码，目的是通过移位提高建立阶段解码成功率。

目前所有的Zigzag方法和无速率结合的方式，都是采用定速率模式的Zigzag编解码方法，没有完全利用Zigzag方法带来的移位增益。这种Zigzag方法和无速率结合的方式，需要一种适合于无速率模式下的Zigzag编解码方法，在较低解码复杂度的条件下，提高解码成功率；而且需要进一步通过Zigzag带来的移位特性，降低无速率码产生的无用数据包的概率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于Zigzag拓展贪心轮转解码的喷泉码方法。

本发明包括编码方法和解码方法。编码端首先根据解码端反馈的解码完成情况β，决定编码数据包度d_m，然后随机从具有K个原始数据包的分组中选取d_m个原始数据包进行Zigzag编码，编码后得到的编码数据包由选取的d_m个原始数据包移位异或得到；解码端每接收到一个编码数据包，进行一次Zigzag拓展贪心轮转操作进行解码。

编码方法具体是：

步骤(A)编码端收到一个原始数据包分组，包含K个原始数据包s₁,s₂,…,s_K，每个原始数据包的长度为L；

将每个原始数据包用一个基于GF(2)有限域的多项式表达，编号为i的原始数据包z为比特位置偏移符号，s_i,l表示编号为i的原始数据包的第l个数据位，i∈{1,…,K}，l∈{1,…,L}。

步骤(B)根据解码端反馈的当前解码情况β,决定编码数据包度d_m，当前解码情况β为当前已经完整解码的原始数据包所占的比例：

m为变量；