网络喷泉码技术及其在无线传感器网络中的应用研究

发布时间：2024-03-17 10:44

　　随着无线通信技术的飞速发展,人们所需的信息量日益剧增,如何通过有限的网络带宽实现大规模数据的高效可靠传输已成为无线通信领域的研究重点。网络编码技术允许中继节点对信息进行编码,提升了带宽利用率,但译码复杂度大。数字喷泉码具有编译码复杂度低、码率自适应等特点,十分适用于分布式网络。将数字喷泉码与网络编码融合,构建网络喷泉码可以在保证信息可靠传输的同时,降低译码复杂度。网络喷泉码能兼顾网络性能与计算复杂度,已成为网络通信领域的研究热点之一。本文基于喷泉码,构建性能优良的网络喷泉码,研究工作主要围绕喷泉码展开。本文以网络喷泉码为研究对象,对不等差错保护网络喷泉码与网络喷泉码在无线传感器网络中的应用等方面进行研究。主要研究工作与贡献如下:(1)研究了基于反馈机制的不等差错保护BATS(Batched Sparse)码。BATS码是一种性能优良的网络喷泉码,针对传统拓展窗BATS码较低重要等级数据译码开销大的问题,提出一种基于反馈机制的拓展窗BATS码。当较高重要等级数据译码完成后,译码端通过反馈信道向编码端发送译码完成信息,编码端接收到反馈信息后调整编码策略,只选择较低重要等级数据参与编码。随后...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
论文创新点
摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 数字喷泉码
        1.1.2 网络编码
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 数字喷泉码关键技术研究现状
        1.2.2 网络编码关键技术研究现状
        1.2.3 网络喷泉码关键技术研究现状
        1.2.4 网络喷泉码及其在无线传感器网络中的应用研究现状
    1.3 论文内容安排
2.数字喷泉码和网络编码理论分析
    2.1 LT码
        2.1.1 LT码编译码算法
        2.1.2 LT码度分布
        2.1.3 LT码性能分析
    2.2 不等差错保护喷泉码
        2.2.1 权重不等差错保护喷泉码
        2.2.2 拓展窗喷泉码
    2.3 网络编码
    2.4 本章小结
3.基于反馈机制的不等差错保护BATS码
    3.1 引言
    3.2 BATS码
        3.2.1 BATS码编译码算法
        3.2.2 BATS码性能分析
    3.3 拓展窗BATS码
        3.3.1 算法原理
        3.3.2 EW-BATS码性能分析
    3.4 基于反馈机制的拓展窗BATS码
        3.4.1 算法原理
        3.4.2 度分布优化
    3.5 仿真结果与分析
    3.6 本章小结
4.无线传感器网络中的不等差错BATS编码方案
    4.1 引言
    4.2 规则变量节点度BATS码
        4.2.1 算法原理
        4.2.2 度分布优化
    4.3 基于BATS码的网络编码方案
    4.4 无线传感器网络中的不等差错规则变量节点度BATS编码方案
        4.4.1 算法原理
        4.4.2 性能分析
    4.5 实验及分析
    4.6 本章小结
5.无线传感器网络中基于增强型Online喷泉码的网络编码方案
    5.1 引言
    5.2 Online喷泉码
    5.3 基于喷泉码的网络编码方案
        5.3.1 基于LT码的网络编码方案
        5.3.2 基于Online喷泉码的网络编码方案
    5.4 基于增强型Online喷泉码的网络编码方案
        5.4.1 算法原理
        5.4.2 冗余度上限分析
    5.5 实验及分析
    5.6 本章小结
6.总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 研究展望
参考文献
攻读博士期间发表的论文及参与的科研项目
致谢



本文编号：3930911