基于系统Raptor编码的深空图像传输方案研究

发布时间：2017-09-02 16:13

  本文关键词：基于系统Raptor编码的深空图像传输方案研究

  更多相关文章： 深空通信 图像传输 系统Raptor编码 小波变换 非等差错保护

【摘要】：深空探测中获取的图像信息极为重要,是人类对深空探测任务目标进行认知的最直观数据。但是,由于深空通信的距离极远,深空信道衰落极为严重,数据的接收时延极大,现阶段深空图像传输所使用的反馈重传机制无法实现高效可靠传输。数字喷泉码作为一种新型的应用层前向分组纠删技术,利用其无码率和反馈次数少的特点,非常适用于长时延、大损耗的深空通信场景下的流媒体传输。本文基于现有深空图像数据处理的小波变换机制,通过引入3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)系统Raptor编码对小波变换后的图像基频分量提供重点保护,基于3GPP系统Raptor编码的非等差错保护算法,提高深空图像在信道质量较差时的传输效率,主要研究工作分为以下三个方面:首先,从选择权重角度提出一种适用于深空信道图像传输的非等差错保护编码算法。该方案设计了针对小波变换后的基频重要数据的短交织LT编码,然后再级联进行3GPP-系统Raptor编码,获得了具有非等差错保护特性的短交织系统Raptor编码方案SISR(Short Intertwined Systematic Raptor)。验证分析了SISR编码方案的不等保护能力,综合考察了编译码复杂度和开销、PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)性能增益等指标,并与相关算法对比,最后探索了SISR算法的参数优化。其次,从对信源数据包参与编码的次数角度提出一种适用于深空信道图像传输的非等差错保护编码方案。该方案运用扩展窗保护算法对重要编码符号参与编码的概率进行了提升,并利用与或树分析,验证其性能理论上界。通过仿真实验,观察不同原始符号的恢复概率、不同信道条件下图像的恢复性能。与SISR算法比较,分析两种算法各自特点,进而优化深空图像传输算法方案。最后,在课题组现有的深空文件传输仿真平台上实现了本文研究的非等保护编码算法,获得了两种算法在现有深空通信传输协议体系下的实际性能,并为未来进一步改进深空文件传输协议的图像非等保护传输机制,提供了有益的参考。
【关键词】：深空通信 图像传输 系统Raptor编码 小波变换 非等差错保护
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景9-11
• 1.1.1 深空探测与深空通信9-10
• 1.1.2 深空图像传输发展10-11
• 1.2 研究目的及意义11
• 1.3 国内外研究现状分析11-14
• 1.3.1 喷泉码研究现状分析11-13
• 1.3.2 喷泉码非等差错保护技术发展13-14
• 1.4 本文的主要内容和结构14-16
• 第2章 深空图像传输系统方案设计16-29
• 2.1 引言16-17
• 2.2 系统架构17-19
• 2.3 图像小波变换分层19-24
• 2.4 系统Raptor编码24-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第3章 短交织非等差错保护设计29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 短交织系统Raptor码29-31
• 3.3 短交织度分布设计31-33
• 3.4 图像恢复性能分析33-35
• 3.5 仿真实验35-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第4章 扩展窗 3GPP-系统Raptor编码保护算法43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 喷泉编码扩展窗保护43-45
• 4.3 与或树法分析扩展窗编码45-46
• 4.4 仿真实验46-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第5章 深空仿真平台的算法实现51-59
• 5.1 引言51
• 5.2 深空仿真平台综述51-54
• 5.3 深空仿真平台编码模块54-55
• 5.4 编码算法平台仿真结果55-57
• 5.5 本章小结57-59
• 结论59-60
• 参考文献60-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果65-67
• 致谢67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 席兵,胡章芳,王华;远程图像传输关键技术的研究[J];广东自动化与信息工程;2002年03期

2 朱斌 ,何成杰 ,叶家骏 ,潘志浩;基于嵌入式系统的视频图像传输系统[J];电子技术;2003年01期

3 冯淡如,卢朝阳;电子警察系统中的图像传输方案设计[J];微机发展;2003年06期

4 石荣,李在铭;信道自适应主动块丢弃数字图像传输技术[J];信息与电子工程;2003年01期

5 王坚,张建州,贺忝;信道自适应主动块低频分量丢弃数字图像传输技术[J];计算机工程与应用;2004年21期

6 马艳萍;王剑峰;刘云;孙迎慧;;基于感兴趣区的渐进图像传输[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2006年01期

7 许路;陈光;;H．264在动中通应急图像传输中的应用[J];通信世界;2008年43期

8 ;公安应急移动图像传输技术[J];警察技术;2009年01期

9 ;移动图像传输设备[J];警察技术;2010年02期

10 赵洋;;移动图像传输设备概览[J];警察技术;2010年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 赵祖典;;高速公路长距离图像传输数字化探讨[A];四川省通信学会2001年学术年会论文集[C];2001年

2 聂p，

本文编号：779552