协同无线通信的分布式喷泉编译码技术研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:luzhengnan801106
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喷泉码是一种新型的删除码,它可以源源不断地产生编码数据包,并灵活地进行码率控制。在实现上,它采用的是一种单向异步传输机制,具有低延迟、高效的特性,对时变信道有很强的适应能力。此外,由于喷泉码的编译码复杂度较低且数据包不要求连续,非常符合深空链路易中断的特点,同时与其它差错控制方式,如混合反馈重传(HARQ)相比,其不需要反馈的特性尤其适合深空通信的需求。但是,喷泉码的性能受码长的影响非常大,所以要想使其具有好的性能就必须用较长的码长。在深空通信中,中继星上飞行器等的承载能力、存储能力等极大受到限制,因此需要设计短帧长好性能的喷泉码,在此基础上,将协同通信的概念扩展到了超远距离的深空信道编码上,因而也就产生了分布式喷泉码。事实证明,分布式编码技术可以有效的提高整个系统的性能。本论文在对短长度喷泉码进行分析的基础上,将分布式编码技术应用于喷泉码中,研究了在多源单中继模型下的分布式喷泉码的性能。在本论文中,我们首先介绍了喷泉码和协同通信的背景知识。对喷泉码中的一类实用码--LT码的编码和译码过程进行了详细的介绍,在此基础上对各种长度的LT码进行了仿真分析,给出不同长度在不同信道删除率下的性能。针对中继传输中LT码的新的应用,我们介绍了分布式喷泉码的基本原理,其中包含了LT码的解卷积过程、源节点的编码规则以及在中继节点处进行的合并规则,具体给出了两信源、单中继模型和四信源、单中继模型的分布式LT码编码方案。并将两种分布式LT码和LT码在删除信道环境下进行了仿真比较,其结果表明:分布式LT码的编码方案可以有效的提高整个系统的性能。最后将HARQ错误控制系统与LT码传输的系统进行了传输效率的比较。
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