基于無速率編碼的軍用無線網(wǎng)絡(luò)通信傳輸技術(shù)研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 09:30
隨著新技術(shù)的出現(xiàn),軍事作戰(zhàn)也會發(fā)生重大改變。軍事指揮需要對大量的信息進(jìn)行接收和處理,這些信息包括海量的報(bào)文、大規(guī)模的多媒體數(shù)據(jù)以及大量的電子地圖等,這也就對軍事作戰(zhàn)的信息交互能力出了更高的要求。由于無線網(wǎng)具有便捷和靈活的特點(diǎn),因此在軍事領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。然而與一般無線網(wǎng)絡(luò)相比,軍事領(lǐng)域?qū)o線網(wǎng)在安全性、可靠性和速率方面有了更高的要求,這些要求與無線網(wǎng)的開放性和動(dòng)態(tài)性等存在一定的矛盾。本論文針對上述問題展開研究,具體的工作如下:首先介紹了無線通信的發(fā)展?fàn)顩r,差錯(cuò)控制技術(shù)以及無速率編碼技術(shù)的發(fā)展過程,并分析了無速率編碼的特性。接著介紹了無速率編碼的編碼方式,對無速率編碼中LT碼、Raptor碼的性能進(jìn)行了仿真;并基于不同信噪比環(huán)境下的編碼方式丟包率與吞吐量的分析、不同信道中信號傳輸?shù)恼`碼率分析,采用了一種基于分布式的無速率編碼方案。接著通過對軍用無速率編碼的編碼方式的分析,以及針對協(xié)議海量數(shù)據(jù)傳輸中的通信與信道的動(dòng)態(tài)匹配要求,從信道、時(shí)延帶寬積、幀協(xié)議、封裝路徑、數(shù)據(jù)包封裝機(jī)制以及路徑擴(kuò)展等方面,設(shè)計(jì)了更為合理的延遲反饋無速率信道編碼。其次針對無線軍事通信中環(huán)境實(shí)時(shí)變化、無線信道的...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)分組碼的編碼模型
第二章無速率編碼與無線網(wǎng)絡(luò)通信理論概述9給出了編碼前分組的結(jié)果,具體的碼率如公式2-2所示:ratelessLR實(shí)際發(fā)送的測量值數(shù)量(2-2)在實(shí)踐中,測量值的數(shù)量主要是由信道狀態(tài)決定的,其對應(yīng)的是一個(gè)連續(xù)的取值范圍,這也就使得通信不再受到固定碼率的限制。圖2-1傳統(tǒng)分組碼的編碼模型圖2-2無速率編碼的編碼模型傳統(tǒng)的分組碼與無速率編碼的模型如圖2-1與圖2-2所示。截至目前為止,我們常用的無速率編碼是LT碼、Strider碼和RPC碼等,已有的無速率編碼的編碼方式是不同的,但是其無速率特性都是相類似的,也就是能夠產(chǎn)生任意數(shù)量的編碼后測量值,保證碼率的取值在連續(xù)范圍內(nèi)。通常,我們最熟知的無速率編碼方式有LT碼與Raptor碼這兩種,是基于二進(jìn)制刪除信道原理(BinaryErasureChannel,BEC)來設(shè)計(jì)的,下面我們將對這兩種編碼進(jìn)行說明。(1)LT碼LT碼的特點(diǎn)是編、譯碼算法簡單,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度較低,并且易于在工程上實(shí)現(xiàn)。LT碼是Luby在2002年首次出來的,其可在BEC上實(shí)現(xiàn)信道的無速率編碼,并且信道傳輸信號的速率性能較好,LT碼的無速率編碼過程示意圖如圖2-3所示。LT碼無速率編碼是將原始信息轉(zhuǎn)換成個(gè)數(shù)沒有約束的編碼符號,結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際的需求,源源不斷地向接收端發(fā)送多個(gè)編碼后的信息片段,接收端通過接收若干個(gè)符號,便能夠高效地利用現(xiàn)有信息對原碼信息進(jìn)行解碼與譯碼工作。因此,只要接收端能夠不間斷的接收發(fā)送端發(fā)送的編碼后信息,在一定數(shù)量的積累后,
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10便能夠通過解碼器解譯出信源的有效信息。圖2-3LT碼編碼過程示意圖度分布p(x)的設(shè)計(jì)對于整個(gè)編碼系統(tǒng)至關(guān)重要,p(x)表示度分布的概率,d表示每個(gè)度分布連接的數(shù)量。只有編碼器與譯碼器都知道詳細(xì)的度分布,才能對原始信息的信源進(jìn)行正確的估計(jì)。接收端接收到信源編碼后的信息后,進(jìn)行一個(gè)信息解譯的過程,如圖2-4所示。圖2-4LT碼解譯過程示意圖上圖為LT碼譯碼的主要過程,圖2-4中,黑點(diǎn)表示信源分組,白圈表示編碼片段。其譯碼的主要原理是:對接收到的信源編碼片段進(jìn)行識別,如果該片段的度是1時(shí),該編碼被認(rèn)為是可以正確有效預(yù)估出來的,對預(yù)估的編碼片段進(jìn)行異
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低速率物聯(lián)網(wǎng)蜂窩通信技術(shù)應(yīng)用展望[J]. 孟慶昌. 數(shù)字通信世界. 2017(07)
[2]并發(fā)多線程業(yè)務(wù)對用戶感知速率的影響分析[J]. 萬仁輝,戴鵬程,辛潮,權(quán)笑. 互聯(lián)網(wǎng)天地. 2015(12)
[3]淺析TDMA時(shí)隙分配算法[J]. 陳謀,李曉毅,王申濤. 無線互聯(lián)科技. 2015(17)
[4]無線網(wǎng)絡(luò)抗干擾攻擊的自適應(yīng)無速率通信[J]. 呂紹和,廖林冰,李雯,張以維,王曉東,周興銘. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2015(03)
[5]WCDMA用戶速率感知指標(biāo)分析[J]. 許鵬,何明,王政,林彥伊. 電信技術(shù). 2013(10)
[6]軍用無線局域網(wǎng)安全體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 趙彬,王宇,韓偉杰. 軟件. 2012(09)
[7]淺談ADSL速率測試和提速技巧[J]. 吳翠玲,孫立欣,高俊濤. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(10)
[8]Serial decoding of rateless code over noisy channels[J]. Ke-di WU 1,Zhao-yang ZHANG 1,Shao-lei CHEN 1,Sheng-tian YANG 2,Pei-liang QIU 1 (1 Institute of Information and Communication Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) (2 Self-employed at Zhengyuan Xiaoqu 10-2-101,Hangzhou 310011,China). Journal of Zhejiang University-Science C(Computers & Electronics). 2011(10)
[9]淺談軍用無線通信的特點(diǎn)[J]. 王劍鋒,周龍. 通信技術(shù). 2011(07)
[10]一種基于速率分離的多速率多用戶檢測方法[J]. 胡錦泉,郭慶,陳尚松. 電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2010(11)
碩士論文
[1]一種無速率編碼調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[D]. 羅驥.電子科技大學(xué) 2016
[2]基于無速率編碼的深空通信傳輸技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 屠坤.浙江大學(xué) 2015
[3]基于分簇算法的軍用無線自組網(wǎng)研究[D]. 黃榮久.重慶大學(xué) 2012
[4]基于無速率編碼的認(rèn)知無線電系統(tǒng)傳輸機(jī)制的設(shè)計(jì)與研究[D]. 樓文濤.浙江大學(xué) 2012
[5]軍事指揮系統(tǒng)中無線組網(wǎng)通信技術(shù)[D]. 萬海東.南京理工大學(xué) 2008
[6]基于GIS的軍用通信網(wǎng)管線資源管理與決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 王淼.東北大學(xué) 2008
[7]軍用無線IP網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)[D]. 趙永富.西安電子科技大學(xué) 2006
本文編號:3349635
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)分組碼的編碼模型
第二章無速率編碼與無線網(wǎng)絡(luò)通信理論概述9給出了編碼前分組的結(jié)果,具體的碼率如公式2-2所示:ratelessLR實(shí)際發(fā)送的測量值數(shù)量(2-2)在實(shí)踐中,測量值的數(shù)量主要是由信道狀態(tài)決定的,其對應(yīng)的是一個(gè)連續(xù)的取值范圍,這也就使得通信不再受到固定碼率的限制。圖2-1傳統(tǒng)分組碼的編碼模型圖2-2無速率編碼的編碼模型傳統(tǒng)的分組碼與無速率編碼的模型如圖2-1與圖2-2所示。截至目前為止,我們常用的無速率編碼是LT碼、Strider碼和RPC碼等,已有的無速率編碼的編碼方式是不同的,但是其無速率特性都是相類似的,也就是能夠產(chǎn)生任意數(shù)量的編碼后測量值,保證碼率的取值在連續(xù)范圍內(nèi)。通常,我們最熟知的無速率編碼方式有LT碼與Raptor碼這兩種,是基于二進(jìn)制刪除信道原理(BinaryErasureChannel,BEC)來設(shè)計(jì)的,下面我們將對這兩種編碼進(jìn)行說明。(1)LT碼LT碼的特點(diǎn)是編、譯碼算法簡單,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度較低,并且易于在工程上實(shí)現(xiàn)。LT碼是Luby在2002年首次出來的,其可在BEC上實(shí)現(xiàn)信道的無速率編碼,并且信道傳輸信號的速率性能較好,LT碼的無速率編碼過程示意圖如圖2-3所示。LT碼無速率編碼是將原始信息轉(zhuǎn)換成個(gè)數(shù)沒有約束的編碼符號,結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際的需求,源源不斷地向接收端發(fā)送多個(gè)編碼后的信息片段,接收端通過接收若干個(gè)符號,便能夠高效地利用現(xiàn)有信息對原碼信息進(jìn)行解碼與譯碼工作。因此,只要接收端能夠不間斷的接收發(fā)送端發(fā)送的編碼后信息,在一定數(shù)量的積累后,
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10便能夠通過解碼器解譯出信源的有效信息。圖2-3LT碼編碼過程示意圖度分布p(x)的設(shè)計(jì)對于整個(gè)編碼系統(tǒng)至關(guān)重要,p(x)表示度分布的概率,d表示每個(gè)度分布連接的數(shù)量。只有編碼器與譯碼器都知道詳細(xì)的度分布,才能對原始信息的信源進(jìn)行正確的估計(jì)。接收端接收到信源編碼后的信息后,進(jìn)行一個(gè)信息解譯的過程,如圖2-4所示。圖2-4LT碼解譯過程示意圖上圖為LT碼譯碼的主要過程,圖2-4中,黑點(diǎn)表示信源分組,白圈表示編碼片段。其譯碼的主要原理是:對接收到的信源編碼片段進(jìn)行識別,如果該片段的度是1時(shí),該編碼被認(rèn)為是可以正確有效預(yù)估出來的,對預(yù)估的編碼片段進(jìn)行異
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低速率物聯(lián)網(wǎng)蜂窩通信技術(shù)應(yīng)用展望[J]. 孟慶昌. 數(shù)字通信世界. 2017(07)
[2]并發(fā)多線程業(yè)務(wù)對用戶感知速率的影響分析[J]. 萬仁輝,戴鵬程,辛潮,權(quán)笑. 互聯(lián)網(wǎng)天地. 2015(12)
[3]淺析TDMA時(shí)隙分配算法[J]. 陳謀,李曉毅,王申濤. 無線互聯(lián)科技. 2015(17)
[4]無線網(wǎng)絡(luò)抗干擾攻擊的自適應(yīng)無速率通信[J]. 呂紹和,廖林冰,李雯,張以維,王曉東,周興銘. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2015(03)
[5]WCDMA用戶速率感知指標(biāo)分析[J]. 許鵬,何明,王政,林彥伊. 電信技術(shù). 2013(10)
[6]軍用無線局域網(wǎng)安全體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 趙彬,王宇,韓偉杰. 軟件. 2012(09)
[7]淺談ADSL速率測試和提速技巧[J]. 吳翠玲,孫立欣,高俊濤. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(10)
[8]Serial decoding of rateless code over noisy channels[J]. Ke-di WU 1,Zhao-yang ZHANG 1,Shao-lei CHEN 1,Sheng-tian YANG 2,Pei-liang QIU 1 (1 Institute of Information and Communication Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) (2 Self-employed at Zhengyuan Xiaoqu 10-2-101,Hangzhou 310011,China). Journal of Zhejiang University-Science C(Computers & Electronics). 2011(10)
[9]淺談軍用無線通信的特點(diǎn)[J]. 王劍鋒,周龍. 通信技術(shù). 2011(07)
[10]一種基于速率分離的多速率多用戶檢測方法[J]. 胡錦泉,郭慶,陳尚松. 電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2010(11)
碩士論文
[1]一種無速率編碼調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[D]. 羅驥.電子科技大學(xué) 2016
[2]基于無速率編碼的深空通信傳輸技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 屠坤.浙江大學(xué) 2015
[3]基于分簇算法的軍用無線自組網(wǎng)研究[D]. 黃榮久.重慶大學(xué) 2012
[4]基于無速率編碼的認(rèn)知無線電系統(tǒng)傳輸機(jī)制的設(shè)計(jì)與研究[D]. 樓文濤.浙江大學(xué) 2012
[5]軍事指揮系統(tǒng)中無線組網(wǎng)通信技術(shù)[D]. 萬海東.南京理工大學(xué) 2008
[6]基于GIS的軍用通信網(wǎng)管線資源管理與決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 王淼.東北大學(xué) 2008
[7]軍用無線IP網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)[D]. 趙永富.西安電子科技大學(xué) 2006
本文編號:3349635
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