【摘要】：水聲信道因極其復(fù)雜多變,使得水聲通信具有可利用帶寬小、傳輸延遲大、嚴(yán)重的噪聲干擾、在時(shí)域和頻域同時(shí)呈現(xiàn)嚴(yán)重的選擇性等特點(diǎn)。在水聲信道中實(shí)現(xiàn)高速率的可靠通信是極為困難的,在水聲信道中傳輸信息引起的傳輸差錯(cuò)是不可避免的,因此需要性能優(yōu)良的差錯(cuò)控制方案來(lái)提高水聲通信的質(zhì)量。由于水聲通信中傳播延遲較長(zhǎng)使得ARQ(自動(dòng)反饋重傳)是不可行的,FEC(前向糾錯(cuò))則是一種較為可行的信道糾錯(cuò)方案。噴泉碼是一種新型低密度低誤碼率的信道編碼方案,其特點(diǎn)是發(fā)送端無(wú)需知道信道狀態(tài)條件,就可以自動(dòng)進(jìn)行鏈路速率匹配。這種碼的編譯碼算法具有線性的復(fù)雜度,糾錯(cuò)效果卓越,特別是其自適應(yīng)鏈路速率匹配(即無(wú)碼率)的特點(diǎn)得到了國(guó)內(nèi)外的學(xué)者的廣泛關(guān)注�？紤]到OFDM可以克服頻率選擇性衰落,是目前水聲通信的研究熱點(diǎn),因此本論文將噴泉碼應(yīng)用于水聲OFDM通信系統(tǒng)。本論文首先分析了水聲信道的物理特性及其常用的調(diào)制技術(shù),為后面的水聲仿真提供理論基礎(chǔ),接著針對(duì)現(xiàn)有的三種噴泉碼的編譯碼理論進(jìn)行詳細(xì)介紹,然后在MATLAB中建立了水聲仿真模型,并分析OFDM-LDPC碼、OFDM-LT碼和OFDM-Raptor碼的性能。仿真結(jié)果表明:噴泉碼作為水聲通信中的信道編碼是可行的,雖然它的誤碼率性能稍遜色于LDPC碼,但噴泉碼能夠利用其無(wú)碼率的特性自動(dòng)調(diào)整碼率來(lái)保證在水聲低信噪比的信道條件下數(shù)據(jù)可以可靠地傳輸,因此它對(duì)水聲信道具有自適應(yīng)的特性。在論文的最后構(gòu)建了可用于水聲通信的硬件系統(tǒng)并進(jìn)行測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明噴泉碼技術(shù)可以很好地保證水聲系統(tǒng)的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.3;TB56
【圖文】：

圖３．４邋Ｒａｐｔｏｒ碼的編碼結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｒａｐｔｏｒ碼的編碼過(guò)程可以描述為：逡逑

Ｎ邋＞邋ＫＺ。逡逑為了直觀地觀察這兩種度分布函數(shù)的性能，我們通過(guò)ＭＡＴＬＡＢ軟件分別對(duì)其仿逡逑真，如圖３．５所示，其中Ａ：取值１００，ｃ和５取值均為０．０５。逡逑Ｑ．５邋「．邐Ｉ邐ｉ逡逑￣￣＆棒孤波分布逡逑０．４５邋－？邐｜邐＊邋理想孤波分布逡逑０．４邋－邐＊逡逑０．３５邋－逡逑０．３邋－邐－逡逑＜５－逡逑ｉ邋０．２５逡逑０．２邋－逡逑０．１５邋？邋？逡逑０．１邋－邐－逡逑６邋？逡逑０．０５邋－邋0邐－逡逑，＇Ｖ逡逑０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００逡逑度值逡逑圖３．５理想孤波分布和魯棒孤波分布的ＭＡＴＬＡＢ仿真圖逡逑從圖３．５中可以看出，ＲＳＤ分布中相對(duì)于ＩＳＤ分布而言，在一定程度上，度值為逡逑１的數(shù)量有所增加，度值為２、３的數(shù)量相對(duì)減少；并有少量的大度值以比較高的概逡逑率存在。因此在數(shù)字噴泉碼中應(yīng)用ＲＳＤ分布可以有效保證所有數(shù)據(jù)均參與編碼，大逡逑大提高譯碼概率。逡逑３．４噴泉碼的譯碼算法逡逑噴泉碼的譯碼過(guò)程是根據(jù)接收端收到的信息通過(guò)一定算法來(lái)恢復(fù)原始數(shù)據(jù)

(a)原始編碼

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本文編號(hào)：2802075