【摘要】：近年來(lái),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)、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?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)存儲(chǔ)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(wú)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(diǎn)能耗是延長(zhǎng)無(wú)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。LDPC碼具有非常強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,能夠有效降低傳感器節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)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(duì)比。RS碼選用Berlekamp譯碼算法,仿真不同碼長(zhǎng)、碼率的LDPC碼和不同糾錯(cuò)能力的RS碼的誤碼性能。然后建立無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型,傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸方式可以分為兩種情況:單節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息到匯聚節(jié)點(diǎn),全部節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息到匯聚節(jié)點(diǎn)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送方式的不同,建立兩種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量模型。實(shí)驗(yàn)選擇合適的LDPC碼和RS碼,對(duì)比分析它們?cè)跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量效率。最后計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)之間的特征距離(即最佳部署距離),提高節(jié)點(diǎn)能量的利用效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示無(wú)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(diǎn)采用了編碼技術(shù)的系統(tǒng)相對(duì)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(diǎn)的能量效率與節(jié)點(diǎn)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(diǎn)部署個(gè)數(shù),節(jié)約成本。
【學(xué)位授予單位】：江西財(cái)經(jīng)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642321