喷泉码是一类码率不受限的线性纠删码,具有中断可续传、编译码复杂度低、低反馈甚至无反馈特性。高铁网络环境下由于用户越区频繁,我们希望数据的接收可以不遵循有序排序且能快速译码,喷泉码的出现正好提供了一种解决问题的新思路。论文首先介绍了三种典型喷泉码——随机线性喷泉码、LT码、Raptor码,侧重于LT码的研究。LT码编码包括随机度的选取与编码包的生成,并且度概率分布函数是LT码译码的关键因素,因此本文详细阐述了两种常用的度分布;译码算法则采用置信传播法。仿真比较了度分布、码长及各类参数对译码性能的影响。为了提升喷泉码的性能,论文在原有算法的基础上提出了一种优化型的编译码方案。仿真结果表明,相比于传统算法,优化后的算法能够有效提高译码成功率。最后,论文讨论了高铁环境下的喷泉传输方案。首先介绍喷泉码在一般中继协作中的应用,重点分析了异步和同步两种传输协议下,不同中继数目对信息传输的传输时间和能量消耗的影响;接着,将喷泉码应用到高铁传输模型中,针对普通传输的缺点,采用喷泉码的异步传输协议对轨旁中继到列车的传输过程进行理论分析并仿真。仿真结果表明,高铁通信中较之普通传输,基于喷泉码的编码协作传输能有效改善系统的传输性能。