非对称物理层网络编码及其在水声通信中的应用研究

发布时间：2020-12-25 04:09

　　在无线通信网络中可以运用物理层网络编码来提高双向中继通信系统的吞吐量。在双向中继传输系统中,常常考虑的通信状态是两条通信链路对称的情况,但是实际中比较常见的是两条链路信道质量非对称的情景,那么如何降低较差通信质量的链路对通信性能的影响是实际通信系统中的一个主要问题。非对称双向中继传输系统在陆地和水下都是十分常见的,水声通信的信道十分复杂,多径、延时、带宽受限等特性使得通信的性能难以得到保证,在水声通信系统中信道的非对称性更是不得不考虑的问题。本文将物理层网络编码应用于非对称双向中继通信中,并研究其在水声通信中的应用。为了能够确保水声通信系统的有效性和可靠性,将物理层网络编码与传统的通信技术相结合来以提高浅海水声通信的效率。论文的主要研究内容如下:首先,建立非对称双向中继传输系统模型,分析非对称信道对于物理层网络编码性能的影响,针对信道的特点提出非对称信道物理层网络编码方案。对于该方案的可行性和有效性,本文利用仿真分析进行了验证。其次,根据对水声信道特性的分析,建立了水声信道对称双向中继通信系统射线模型,能够很好地体现水下声波通信环境的多径和时延特性。在水声通信的环境中,多径效应和衰落现... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1双向中继通信系统

继的距离很可能不一致，与中继之间的信道条件也可能相差较大；另外，两个节点需要传输给对方的数据量不一样多也是很有可能发生的情况。如图 2-2。图2-2 非对称双向中继信道图2-2中a)是中继位置不对称的情况，在图中中继节点R位于靠近终端S的位置，从而导致中继节点和终端S之间的信道要强于中继节点和终端D之间的信道。在移动通信中，双向中继通信中两个通信节点的位置不是固定不变的，随着位置的变化信道状态也会有所不同，所以将信道状态较差的一方称为不可靠信道，根据不可靠信道可能会出现的情况可以对非对称双向中继系统进行分类。本研究中考虑系统中包含1条或者2条不可靠信道的情况。图2-2中b)表示的是一个数据量不对称的例子，在这个例子中基站到终端的下行链路数据量要超过终端到基站的数据量。那么这两种非对称情况在实际的通信中是十分常见的，是在双向中继通信系统中进行课题研究时不得不考虑的问题。2.3 水声信道的特性及建模要利用海洋必须要先了解海洋

第一个字母表示第一次反射经过的界面，第二个字母表示最后一次反射经过的界面，数字表示的是该类型反射的编号。用S代表是经过海面反射，B表示经过海底反射。这里为了清晰表达，图2-3只给出直射波D和编号为1的反射波。图2-3 浅海水声信道射线模型根据前面的分析可以得到不同路径的反射系数为：

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分层调制的物理层网络编码研究[J]. 唐猛,陈建华,张艳,张榆锋.  电子与信息学报. 2016(10)
[2]基于网络编码技术的水声网络路由协议研究[J]. 祝琳,江志浩,李迅.  无线电通信技术. 2016(01)
[3]水声通信技术综述[J]. 贾宁,黄建纯.  物理. 2014(10)
[4]采用物理层网络编码的2FSK双向中继通信系统解调映射方案[J]. 李博,王钢,杨洪娟,郑大国,张晓东.  应用科学学报. 2013(01)

博士论文
[1]模型与数据结合的浅海时变水声信道估计与均衡[D]. 聂星阳.浙江大学 2014
[2]水声电子邮件传输研究[D]. 程恩.厦门大学 2006



本文编号：2936930