喷泉码是一种基于稀疏图的适合删除信道的信道编码方法,尤其适用Internet互联网。在删除信道下,文件以较小的分组形式被传输,对于单个分组而言,要么完全无误被接收,要么被丢弃。标准的文件传输协议只是简单地把文件分成K个分组大小的片段,然后不停地传输需要重传的分组。与此不同,喷泉码则是通过某种随机函数从整个原始文件构造分组。发送端不停地发送分组,同时却不需要了解分组被接收的情况。一旦接收端得到了k个分组,而k个分组的总长度只要略大于原始文件的长度K,原始文件就能够得到有效恢复,降低了分组重传造成的传输延时等影响。本文以混沌理论和仿生算法如蚁群算法、遗传算法和粒子群算法作为工具来提升喷泉码的相关性能。另一方面,本文还探索和提出了一类新的基于中国剩余定理和大衍求一术的喷泉码。全文的研究内容和主要贡献如下：1.为解决喷泉码中度数和编码分组邻接关系的恢复问题,提出一种基于混沌理论的喷泉码实现方法。通过复合Logistic映射及相空间特性,利用混沌方程的初始值作为公钥,实现喷泉码的度数和邻接关系的无开销同步,仿真结果表明该方法在喷泉码的应用中具有良好的性能。2.提出一种基于满抛物线映射和混沌置乱方法的LT编码算法。利用混沌初始值作为密钥,采用满抛物线映射产生混沌序列并转换为类均匀分布序列,再采用位置置乱算法生成LT码的度分布和度邻接数据序列,该方法较传统的重要抽样方法具有更高的灵敏度,保留了理论分布的结构。实验结果表明,该算法具有实现结构简单、分组头部开销小、保密性好及优于传统重要抽样方法的性能。3.度分布是决定喷泉码性能优劣的关键指标,为得到优化的度分布结构,本文将蚁群算法、遗传算法和粒子群算法引入喷泉码度分布的设计,通过与蒙特卡洛仿真方法结合,得到了比用鲁棒孤子分布公式构造度分布更优的方法,通过对比测试传统方法与蚁群算法的度分布结构,仿真实验验证了仿生算法在实现喷泉码度分布结构设计方面的有效性。4.提出一类新的喷泉码实现机制及其编译码算法,本文称之为中国变换码。与基于因子图和异或运算的现有喷泉码实现机制不同,该码的编码算法通过在质数集中均匀选取质数,通过求余运算将有限长度的原始分组不断分解为包含余数的编码分组,再利用混沌位置置乱算法生成编码分组,接收端只要从这些编码分组中收到固定数量的分组,即能以100%的概率恢复译码。本文以仿真实验验证了这种新喷泉码实现机制及构造的有效性。