數(shù)字噴泉碼低冗余數(shù)據(jù)傳輸策略研究.pdf

1、水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠在一定區(qū)域內(nèi)進行信息收集、處理和傳輸，在海洋數(shù)據(jù)收集、災(zāi)難預(yù)警、水下軍事偵察等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。然而水聲通信具有帶寬窄、延時長、能量受限和噪聲復(fù)雜等特征，使得陸上較為成熟的傳輸策略難于直接應(yīng)用于水下網(wǎng)絡(luò)?；跀?shù)字噴泉碼的數(shù)據(jù)傳輸對信息序列的傳輸順序不敏感，能充分利用網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點間的互信息提高傳輸效率，因而受到廣泛的關(guān)注。論文以國家自然科學(xué)基金項目為研究背景，針對噴泉碼傳輸策略冗余較大、信息透明且僅對數(shù)據(jù)提供等差錯保護

2、的問題，對噴泉碼的低冗余傳輸算法和不等差錯保護算法進行深入研究，并以此為基礎(chǔ)研究適用于水下通信的低冗余數(shù)據(jù)傳輸方案，主要研究內(nèi)容包括：
　　1）在對數(shù)字噴泉碼算法原理進行分析的基礎(chǔ)上，深入研究了現(xiàn)有的低冗余噴泉碼算法和不等差錯保護噴泉碼算法，分析影響噴泉碼傳輸性能的主要因素以及現(xiàn)有算法應(yīng)用于水聲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的問題。
　　2）以算術(shù)編碼的算法原理為基礎(chǔ)，提出了提升數(shù)據(jù)傳輸有效性和安全性的低冗余LT碼算法，并借助VS2010仿

3、真平臺對提出算法進行了實驗仿真，結(jié)果證明改進型算法在物理層傳輸有效性和數(shù)據(jù)抗截獲能力方面具有更好的性能。
　　3）有機結(jié)合現(xiàn)有的不等差錯保護噴泉碼算法，提出了適用于水聲通信的權(quán)重型擴展窗口噴泉碼。采用與或樹分析法對提出算法的漸近性能進行了理論仿真分析，并在此基礎(chǔ)上對改進型算法進行實驗仿真，驗證了提出算法在符號丟失率、譯碼成功率等方面的性能優(yōu)勢。
　　4）在引入相關(guān)鏈反饋進一步優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸策略的基礎(chǔ)上，綜合兩種改進型策略提出了