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(jìn)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(shí)長(zhǎng)、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(duì)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(diǎn)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(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目為研究背景，針對(duì)噴泉碼傳輸策略冗余較大、信息透明且僅對(duì)數(shù)據(jù)提供等差錯(cuò)保護(hù)

2、的問(wèn)題，對(duì)噴泉碼的低冗余傳輸算法和不等差錯(cuò)保護(hù)算法進(jìn)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?jī)?nèi)容包括：
　　1）在對(duì)數(shù)字噴泉碼算法原理進(jìn)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(cuò)保護(hù)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(wèn)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(tái)對(duì)提出算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真，結(jié)果證明改進(jìn)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(jī)結(jié)合現(xiàn)有的不等差錯(cuò)保護(hù)噴泉碼算法，提出了適用于水聲通信的權(quán)重型擴(kuò)展窗口噴泉碼。采用與或樹(shù)分析法對(duì)提出算法的漸近性能進(jìn)行了理論仿真分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)改進(jìn)型算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，驗(yàn)證了提出算法在符號(hào)丟失率、譯碼成功率等方面的性能優(yōu)勢(shì)。
　　4）在引入相關(guān)鏈反饋進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸策略的基礎(chǔ)上，綜合兩種改進(jìn)型策略提出了