水声传感器网络能够在一定区域内进行信息收集、处理和传输,在海洋数据收集、灾难预警、水下军事侦察等领域有广阔的应用前景。然而水声通信具有带宽窄、延时长、能量受限和噪声复杂等特征,使得陆上较为成熟的传输策略难于直接应用于水下网络。基于数字喷泉码的数据传输对信息序列的传输顺序不敏感,能充分利用网络各节点间的互信息提高传输效率,因而受到广泛的关注。论文以国家自然科学基金项目为研究背景,针对喷泉码传输策略冗余较大、信息透明且仅对数据提供等差错保护的问题,对喷泉码的低冗余传输算法和不等差错保护算法进行深入研究,并以此为基础研究适用于水下通信的低冗余数据传输方案,主要研究内容包括:1)在对数字喷泉码算法原理进行分析的基础上,深入研究了现有的低冗余喷泉码算法和不等差错保护喷泉码算法,分析影响喷泉码传输性能的主要因素以及现有算法应用于水声网络环境中存在的问题。2)以算术编码的算法原理为基础,提出了提升数据传输有效性和安全性的低冗余LT码算法,并借助VS2010仿真平台对提出算法进行了实验仿真,结果证明改进型算法在物理层传输有效性和数据抗截获能力方面具有更好的性能。3)有机结合现有的不等差错保护喷泉码算法,提出了适用于水声通信的权重型扩展窗口喷泉码。采用与或树分析法对提出算法的渐近性能进行了理论仿真分析,并在此基础上对改进型算法进行实验仿真,验证了提出算法在符号丢失率、译码成功率等方面的性能优势。4)在引入相关链反馈进一步优化数据传输策略的基础上,综合两种改进型策略提出了基于数字喷泉码的低冗余数据传输方案。使用OPNET网络仿真软件建立水声网络模型,并在该模型下从端到端延时、网络吞吐量、平均传输冗余和重传次数等角度仿真论证了低冗余传输方案在水声环境中的适用性。