喷泉码编译码算法简单,更重要的是,喷泉码能在发送端不知道信道状态信息的条件下,根据信道条件自适应地调整码率,这种独有的码率无关性使得喷泉码较之其他码率固定的编码,更适合用做协作通信的编码方案。论文在分析和讨论了LT码和Raptor码两类喷泉码编译码算法原理、实现方法及其性能的基础上,分析和讨论了中继通信环境下基于喷泉码的协作编码技术方案。论文首先介绍了LT码的编码算法及删除信道上的硬判决译码算法,讨论了其具体的实现方案;然后介绍了一种迭代概率译码算法——置信传播算法,在此基础上,提出了一种基于伪校验矩阵的方法实现AWGN信道条件下LT码的软判决译码。论文对LT码在删除信道和AWGN信道上的性能进行了仿真研究,仿真结果验证了基于伪校验矩阵的软判决译码算法的可行性,论文同时分析和比较了度分布和信源符号的数目对LT码性能的影响。论文接着介绍了Raptor码的编码构造,特别是基于LDPC码和LDGM码两种不同的预编码方式,以及基于弱化度分布的LT码作为内码的Raptor编码构造方法;并对两种不同预编码方式的Raptor码在AWGN信道上的性能进行了仿真研究。相关仿真结果表明,不管是哪种预编码方式的Raptor码,都能获得优于LT码的性能;其中,基于LDPC码的Raptor码在性能上要优于基于LDGM码的Raptor码,这是因为LDGM码存在着“错误平层”的问题,但基于LDGM码的Raptor码的编码复杂度更低。最后,论文讨论了中继通信环境下基于喷泉码的协作编码技术方案。在介绍中继通信模型,以及常用的协作编译码方案的基础上,重点讨论了半双工中继模式下,不同中继节点位置对基于Raptor码的协作编码性能的影响。相关仿真结果表明,基于Raptor码的编码协作方案能自适应时变信道、有效地提升传输的可靠性能。