噴泉碼技術在現代物聯網中的應用 設計

噴泉碼技術在現代物聯網中的應用

摘 要

噴泉碼作為一種無速率編碼技術,憑借其動態生成編碼包的特性,在物聯網通信中展現出獨特的優勢。其核心思想在于接收端只需接收到足夠數量的任意編碼包即可恢復原始數據,這種特性使其特別適用于動態信道和多用戶場景。噴泉碼的實現主要依賴于兩類經典算法:LT碼(Luby Transform Codes)和Raptor碼(Rapidly Achieving Throughput Optimal Codes)。LT碼通過度分布函數生成編碼包,并采用BP(Belief Propagation)算法進行解碼,但其性能對度分布函數的依賴性較高。Raptor碼在LT碼的基礎上引入預編碼機制,通過前向糾錯碼(如LDPC碼)對原始數據進行預處理,顯著提升了解碼效率和穩定性。本文詳細分析了LT碼和Raptor碼的生成與解碼機制,并對比了兩者在編解碼復雜度、冗余資源消耗和解碼成功率方面的性能表現。研究表明,LT碼在低復雜度場景中表現較好,而Raptor碼在大規模數據分發場景中更具優勢。此外,本文專注于理論和比較,結合特定場景進行比對,并進行仿真實驗。最后,本文總結了噴泉碼在物聯網通信中的應用潛力和面臨的挑戰,為后續研究提供了理論依據。

關鍵詞 噴泉碼;LT碼;Raptor碼;無速率編碼;物聯網通信

The Application of Fountain Code Technology in Modern Internet of Things

ABSTRACT

Fountain code, as a rate free encoding technology, exhibits unique advantages in IoT communication due to its dynamic generation of encoding packets. The core idea is that the receiving end only needs to receive a sufficient number of arbitrary encoded packets to recover the original data, which makes it particularly suitable for dynamic channels and multi-user scenarios. The implementation of fountain codes mainly relies on two classic algorithms: LT codes (Luby Transform Codes) and Raptor codes (Rapidly Achieving Throughput Optimal Codes). The LT code generates encoding packets through a degree distribution function and decodes them using the BP (Belief Propagation) algorithm, but its performance is highly dependent on the degree distribution function. Raptor code introduces a precoding mechanism based on LT code, and preprocesses the original data through forward error correction codes (such as LDPC code), significantly improving decoding efficiency and stability. This article provides a detailed analysis of the generation and decoding mechanisms of LT codes and Raptor codes, and compares their performance in terms of encoding and decoding complexity, redundant resource consumption, and decoding success rate. Research has shown that LT codes perform better in low complexity scenarios, while Raptor codes have more advantages in large-scale data distribution scenarios. In addition, this article explores the performance optimization direction of fountain codes, focusing on the design of degree distribution functions and improvement of precoding mechanisms, and proposes a strategy to achieve a balance between high decoding success rate and low resource consumption. Finally, this article summarizes the potential applications and challenges of fountain codes in IoT communication, providing a theoretical basis for future research.

KEY WORDS Fountain code;LT code;Raptor code;rateless coding;IoT communication

英文字體采用Times New Roman,英文摘要單獨一頁,頁碼設置為II

目 錄

噴泉碼技術在現代物聯網中的應用 I

摘 要 I

ABSTRACT II

本文來自互聯網用戶投稿,該文觀點僅代表作者本人,不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。
如若轉載,請注明出處:http://www.pswp.cn/web/78120.shtml
繁體地址,請注明出處:http://hk.pswp.cn/web/78120.shtml
英文地址,請注明出處:http://en.pswp.cn/web/78120.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符,請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com,一經查實,立即刪除!

相關文章

GZIPInputStream 類詳解

GZIPInputStream 類詳解 GZIPInputStream 是 Java 中用于解壓縮 GZIP 格式數據的流類,屬于 java.util.zip 包。它是 InflaterInputStream 的子類,專門處理 GZIP 壓縮格式(.gz 文件)。 1. 核心功能 解壓 GZIP 格式數據(RFC 1952 標準)自動處理 GZIP 頭尾信息(校驗和、時…

網絡編程——TCP和UDP詳細講解

文章目錄 TCP/UDP全面詳解什么是TCP和UDP?TCP如何保證可靠性?1. 序列號(Sequence Number)2. 確認應答(ACK)3. 超時重傳(Timeout Retransmission)4. 窗口控制(Sliding Win…

性能測試工具篇

文章目錄 目錄1. JMeter介紹1.1 安裝JMeter1.2 打開JMeter1.3 JMeter基礎配置1.4 JMeter基本使用流程1.5 JMeter元件作用域和執行順序 2. 重點組件2.1 線程組2.2 HTTP取樣器2.3 查看結果樹2.4 HTTP請求默認值2.5 JSON提取器2.6 用戶定義的變量2.7 JSON斷言2.8 同步定時器&#…

rabbitMQ如何確保消息不會丟失

rabbitmq消息丟失的三種情況 生產者將消息發送到RabbitMQ的過程中時,消息丟失。消息發送到RabbitMQ,還未被持久化就丟失了數據。消費者接收到消息,還未處理,比如服務宕機導致消息丟失。 解決方案 生產者發送過程中,…

Beetle-RP2350 擴展板設計

Beetle-RP2350 擴展板設計 本文介紹了 DFRobot Beetle RP2350 開發板的擴展板設計,包括參數特點、效果展示、原理圖、實物驗證、工程測試等,為 RP2350 系列產品的開發提供了便捷。 PCB 工程詳見:Beetle-RP2350擴展板 - 立創開源硬件平臺 . …

2025年一加7pro刷twpr / magisk / kali nethunter教程+資源下載+避坑指南

從二手市場500淘了一個一加7pro 12+256 ,根據網上教程刷機但很多坑,折騰一周后搞定,記錄下給后人避坑 資源下載:鏈接:https://pan.quark.cn/s/c16b972509f2 提取碼:mUW7 本文是主流程+避坑指南,沒有基礎的需要手把手教學的shell都不會的就別看了,直接放棄或者tb找人花錢…

java HashMap,高效 哈希

java HashMap 有獨特的設計。 哈希表數組的每個位置是一個哈希桶&#xff0c;里面由鏈表或紅黑樹實現。&#xff08;> 8 或 < 6 的變化時&#xff0c;避免頻繁切換&#xff09; 容量&#xff08;capacity&#xff09;&#xff1a; 哈希表中桶&#xff08;bucket&#xf…

【業務領域】計算機網絡基礎知識

《計算機網絡方面有哪些書籍值得推薦&#xff1f;》 知乎掃盲貼&#xff1a; 《網絡是怎么鏈接的》 初識RDMA技術——RDMA概念&#xff0c;特點&#xff0c;協議&#xff0c;通信流程 采樣 》 存儲 》傳輸 》處理 》反應 傳感器 存儲器 接口 算法/cpu 機器

List--鏈表

一、鏈表 1.1 什么是List&#xff1f; 在C語言中&#xff0c;我們需要使用結構體struct來進行List(鏈表&#xff09;的實現&#xff1a; struct ListNode {DataType Data;//DataType是任意類型的變量定義struct ListNode* next;//指向下一個結點的指針變量 }; 與之前的vect…

tensor 的計算操作

1、創建tensor 常見創建 tensor 的方法 函數 作用 torch.Tensor(*size) 通過指定尺寸&#xff0c;生成一個 值全為 0 的 tensor torch.tensor(*list) 直接通過指定數據&#xff0c;生成tensor&#xff0c;支持 List、Numpy數組 torch.eye(row, column) 按照指定的行列數…

【Java面試題04】MySQL 篇

文章目錄 一、前言&#x1f680;&#x1f680;&#x1f680;二、MySQL 篇&#xff1a;??????1、MySQL 是如何實現事務的? 后序還在更新中~~~三、總結&#xff1a;&#x1f353;&#x1f353;&#x1f353; 一、前言&#x1f680;&#x1f680;&#x1f680; ?? 你每一…

UDP/TCP協議知識及相關機制

一.UDP協議 UDP是一種無連接、不可靠、面向報文、全雙工傳輸層的協議~ 1.無連接 &#xff1a; 知道對端的端口號和IP可以直接傳輸&#xff0c;不需要建立連接 2..不可靠&#xff1a;沒有確認機制&#xff0c;沒有重傳機制&#xff0c;不知道數據包能否能正確到達對端&#xff0…

【AI面試準備】語言模型、語音、多模態等模型能力評估指標和能力邊界

面試崗位提出這個要求:掌握語言模型、語音、多模態等模型能力評估指標和能力邊界。 以下是針對語言模型、語音模型、多模態模型能力評估指標與能力邊界的結構化總結,結合高頻面試考點和實際應用場景: 目錄 **一、語言模型(LLM)評估與邊界**1. **核心評估指標**2. **能力邊…

優雅關閉服務:深入理解 SIGINT / SIGTERM 信號處理機制

目錄 為什么需要優雅關閉&#xff1f; 什么是 SIGINT 和 SIGTERM&#xff1f; 如何實現優雅關閉&#xff08;以 C 為例&#xff09; 示例代碼&#xff08;gRPC 服務 Boost 信號監聽&#xff09;&#xff1a; 優雅關閉時的清理內容通常包括&#xff1a; 與 SIGKILL 的區別…

容器化-Docker-集群

一、Docker 集群基礎概念? 1、什么是 Docker 集群? Docker 集群是由多個 Docker 主機組成的集合,這些主機通過網絡連接在一起,共同管理和運行容器。在集群中,我們可以將容器服務均勻地分布到各個節點上,實現負載均衡和資源的高效利用。Docker 集群的核心組件包括管理器…

關于kafka

1.為什么需要消息隊列 舉個經典的例子。 你是一個網購達人&#xff0c;經常在網上購物。快遞小哥到了你的小區后&#xff0c;立刻給你打電話說&#xff1a;“你的快遞到了&#xff0c;請馬上來取。” 但你是一個合格的牛馬&#xff0c;在上班&#xff0c;不方便取快遞&#…

微服務即時通信系統(十二)---入口網關子服務

目錄 功能設計 模塊劃分 業務接口/功能示意圖 服務實現流程 網關HTTP接口 網關WebSocket接口 總體流程 服務代碼實現 客戶端長連接管理封裝(connectionManage.hpp) proto文件的編寫 身份鑒權proto 事件通知proto 各項請求的URL的確定 服務端完成入口網關服務類…

存儲器層次結構:理解計算機記憶的金字塔

存儲器層次結構&#xff1a;理解計算機記憶的金字塔 在計算機系統中&#xff0c;“速度”與“成本”常常處于對立面。為了在速度與成本之間取得平衡&#xff0c;計算機體系結構采用了一種名為“存儲器層次結構&#xff08;Memory Hierarchy&#xff09;”的設計思想。本文將通…

HTTP 錯誤 500.19 - Internal Server Error

1.HTTP 錯誤 500.19 - Internal Server Error NetCore項目托管到IIS后&#xff0c;報錯如下&#xff1a; 原因是因為IIS中沒有安裝AspNetCoreModuleV2導致的&#xff0c; 1.打開IIS 2.選中服務器根節點&#xff0c;找到模塊&#xff0c;雙擊進入&#xff0c;確認模塊中是否存…

【c++】【STL】stack詳解

目錄 stack類的作用什么是容器適配器stack的接口構造函數emptysizetoppushpopswap關系運算符重載 stack類的實現 stack類的作用 stack是stl庫提供的一種容器適配器&#xff0c;也就是我們數據結構中學到的棧&#xff0c;是非常常用的數據結構&#xff0c;特點是遵循LIFO&#…