【摘要】：近年來,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療監(jiān)護、安全、軍事、環(huán)境控制和工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。因為傳感器節(jié)點存儲和處理能力弱、攜帶能量有限,所以其通信可靠性差,網(wǎng)絡(luò)壽命短。無線通信模塊是傳感器網(wǎng)絡(luò)能量消耗最多的模塊,因此提高通信可靠性、降低節(jié)點能耗是延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期的有效途徑。本文將LDPC碼(Low Density Parity Check Codes)應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。LDPC碼具有非常強的糾錯能力,能夠有效降低傳感器節(jié)點間數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率。在保證通信可靠性的情況下,編碼技術(shù)可以降低發(fā)射功率,延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。論文主要工作如下。文章首先分析了LDPC碼的基本原理和性能,譯碼選用最小和譯碼算法,為了分析LDPC碼的性能,文中引入RS碼(Reed-solomon codes)做對比。RS碼選用Berlekamp譯碼算法,仿真不同碼長、碼率的LDPC碼和不同糾錯能力的RS碼的誤碼性能。然后建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型,傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸方式可以分為兩種情況:單節(jié)點發(fā)送信息到匯聚節(jié)點,全部節(jié)點同時發(fā)送信息到匯聚節(jié)點。根據(jù)節(jié)點發(fā)送方式的不同,建立兩種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量模型。實驗選擇合適的LDPC碼和RS碼,對比分析它們在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量效率。最后計算傳感器節(jié)點之間的特征距離(即最佳部署距離),提高節(jié)點能量的利用效率。實驗結(jié)果顯示無線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入LDPC碼能夠有效提升能量效率。節(jié)點采用了編碼技術(shù)的系統(tǒng)相對于未編碼系統(tǒng)大致節(jié)約60%到80%的能量,并且LDPC碼比RS碼具有更高的能量效率。另外,研究發(fā)現(xiàn),傳感器節(jié)點的能量效率與節(jié)點之間的部署距離密切相關(guān)。結(jié)果顯示采用LDPC編碼技術(shù)的系統(tǒng)要比未編碼系統(tǒng)的特征距離大10m到20m,LDPC編碼技術(shù)能夠減少傳感器節(jié)點部署個數(shù),節(jié)約成本。
【學(xué)位授予單位】：江西財經(jīng)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2642321