基于无速率编码的军用无线网络通信传输技术研究及系统设计
发布时间：2021-08-18 09:30
随着新技术的出现,军事作战也会发生重大改变。军事指挥需要对大量的信息进行接收和处理,这些信息包括海量的报文、大规模的多媒体数据以及大量的电子地图等,这也就对军事作战的信息交互能力出了更高的要求。由于无线网具有便捷和灵活的特点,因此在军事领域中也得到了广泛的应用。然而与一般无线网络相比,军事领域对无线网在安全性、可靠性和速率方面有了更高的要求,这些要求与无线网的开放性和动态性等存在一定的矛盾。本论文针对上述问题展开研究,具体的工作如下:首先介绍了无线通信的发展状况,差错控制技术以及无速率编码技术的发展过程,并分析了无速率编码的特性。接着介绍了无速率编码的编码方式,对无速率编码中LT码、Raptor码的性能进行了仿真;并基于不同信噪比环境下的编码方式丢包率与吞吐量的分析、不同信道中信号传输的误码率分析,采用了一种基于分布式的无速率编码方案。接着通过对军用无速率编码的编码方式的分析,以及针对协议海量数据传输中的通信与信道的动态匹配要求,从信道、时延带宽积、帧协议、封装路径、数据包封装机制以及路径扩展等方面,设计了更为合理的延迟反馈无速率信道编码。其次针对无线军事通信中环境实时变化、无线信道的...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统分组码的编码模型
第二章无速率编码与无线网络通信理论概述9给出了编码前分组的结果，具体的码率如公式2-2所示：ratelessLR实际发送的测量值数量(2-2)在实践中，测量值的数量主要是由信道状态决定的，其对应的是一个连续的取值范围，这也就使得通信不再受到固定码率的限制。图2-1传统分组码的编码模型图2-2无速率编码的编码模型传统的分组码与无速率编码的模型如图2-1与图2-2所示。截至目前为止，我们常用的无速率编码是LT码、Strider码和RPC码等，已有的无速率编码的编码方式是不同的，但是其无速率特性都是相类似的，也就是能够产生任意数量的编码后测量值，保证码率的取值在连续范围内。通常，我们最熟知的无速率编码方式有LT码与Raptor码这两种，是基于二进制删除信道原理（BinaryErasureChannel，BEC）来设计的，下面我们将对这两种编码进行说明。（1）LT码LT码的特点是编、译码算法简单，系统设计的复杂度较低，并且易于在工程上实现。LT码是Luby在2002年首次出来的，其可在BEC上实现信道的无速率编码，并且信道传输信号的速率性能较好，LT码的无速率编码过程示意图如图2-3所示。LT码无速率编码是将原始信息转换成个数没有约束的编码符号，结合系统实际的需求，源源不断地向接收端发送多个编码后的信息片段，接收端通过接收若干个符号，便能够高效地利用现有信息对原码信息进行解码与译码工作。因此，只要接收端能够不间断的接收发送端发送的编码后信息，在一定数量的积累后，
电子科技大学硕士学位论文10便能够通过解码器解译出信源的有效信息。图2-3LT码编码过程示意图度分布p(x)的设计对于整个编码系统至关重要，p(x)表示度分布的概率，d表示每个度分布连接的数量。只有编码器与译码器都知道详细的度分布，才能对原始信息的信源进行正确的估计。接收端接收到信源编码后的信息后，进行一个信息解译的过程，如图2-4所示。图2-4LT码解译过程示意图上图为LT码译码的主要过程，图2-4中，黑点表示信源分组，白圈表示编码片段。其译码的主要原理是：对接收到的信源编码片段进行识别，如果该片段的度是1时，该编码被认为是可以正确有效预估出来的，对预估的编码片段进行异
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速率物联网蜂窝通信技术应用展望[J]. 孟庆昌. 数字通信世界. 2017(07)
[2]并发多线程业务对用户感知速率的影响分析[J]. 万仁辉,戴鹏程,辛潮,权笑. 互联网天地. 2015(12)
[3]浅析TDMA时隙分配算法[J]. 陈谋,李晓毅,王申涛. 无线互联科技. 2015(17)
[4]无线网络抗干扰攻击的自适应无速率通信[J]. 吕绍和,廖林冰,李雯,张以维,王晓东,周兴铭. 计算机工程与科学. 2015(03)
[5]WCDMA用户速率感知指标分析[J]. 许鹏,何明,王政,林彦伊. 电信技术. 2013(10)
[6]军用无线局域网安全体系结构设计研究[J]. 赵彬,王宇,韩伟杰. 软件. 2012(09)
[7]浅谈ADSL速率测试和提速技巧[J]. 吴翠玲,孙立欣,高俊涛. 数字技术与应用. 2011(10)
[8]Serial decoding of rateless code over noisy channels[J]. Ke-di WU 1,Zhao-yang ZHANG 1,Shao-lei CHEN 1,Sheng-tian YANG 2,Pei-liang QIU 1 (1 Institute of Information and Communication Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) (2 Self-employed at Zhengyuan Xiaoqu 10-2-101,Hangzhou 310011,China). Journal of Zhejiang University-Science C（Computers & Electronics）. 2011(10)
[9]浅谈军用无线通信的特点[J]. 王剑锋,周龙. 通信技术. 2011(07)
[10]一种基于速率分离的多速率多用户检测方法[J]. 胡锦泉,郭庆,陈尚松. 电子测量与仪器学报. 2010(11)
硕士论文
[1]一种无速率编码调制方法的实现及应用[D]. 罗骥.电子科技大学 2016
[2]基于无速率编码的深空通信传输技术及系统设计[D]. 屠坤.浙江大学 2015
[3]基于分簇算法的军用无线自组网研究[D]. 黄荣久.重庆大学 2012
[4]基于无速率编码的认知无线电系统传输机制的设计与研究[D]. 楼文涛.浙江大学 2012
[5]军事指挥系统中无线组网通信技术[D]. 万海东.南京理工大学 2008
[6]基于GIS的军用通信网管线资源管理与决策系统设计及实现[D]. 王淼.东北大学 2008
[7]军用无线IP网络路由协议的研究与设计[D]. 赵永富.西安电子科技大学 2006
本文编号：3349635
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统分组码的编码模型
第二章无速率编码与无线网络通信理论概述9给出了编码前分组的结果，具体的码率如公式2-2所示：ratelessLR实际发送的测量值数量(2-2)在实践中，测量值的数量主要是由信道状态决定的，其对应的是一个连续的取值范围，这也就使得通信不再受到固定码率的限制。图2-1传统分组码的编码模型图2-2无速率编码的编码模型传统的分组码与无速率编码的模型如图2-1与图2-2所示。截至目前为止，我们常用的无速率编码是LT码、Strider码和RPC码等，已有的无速率编码的编码方式是不同的，但是其无速率特性都是相类似的，也就是能够产生任意数量的编码后测量值，保证码率的取值在连续范围内。通常，我们最熟知的无速率编码方式有LT码与Raptor码这两种，是基于二进制删除信道原理（BinaryErasureChannel，BEC）来设计的，下面我们将对这两种编码进行说明。（1）LT码LT码的特点是编、译码算法简单，系统设计的复杂度较低，并且易于在工程上实现。LT码是Luby在2002年首次出来的，其可在BEC上实现信道的无速率编码，并且信道传输信号的速率性能较好，LT码的无速率编码过程示意图如图2-3所示。LT码无速率编码是将原始信息转换成个数没有约束的编码符号，结合系统实际的需求，源源不断地向接收端发送多个编码后的信息片段，接收端通过接收若干个符号，便能够高效地利用现有信息对原码信息进行解码与译码工作。因此，只要接收端能够不间断的接收发送端发送的编码后信息，在一定数量的积累后，
电子科技大学硕士学位论文10便能够通过解码器解译出信源的有效信息。图2-3LT码编码过程示意图度分布p(x)的设计对于整个编码系统至关重要，p(x)表示度分布的概率，d表示每个度分布连接的数量。只有编码器与译码器都知道详细的度分布，才能对原始信息的信源进行正确的估计。接收端接收到信源编码后的信息后，进行一个信息解译的过程，如图2-4所示。图2-4LT码解译过程示意图上图为LT码译码的主要过程，图2-4中，黑点表示信源分组，白圈表示编码片段。其译码的主要原理是：对接收到的信源编码片段进行识别，如果该片段的度是1时，该编码被认为是可以正确有效预估出来的，对预估的编码片段进行异
【参考文献】：
期刊论文
[1]低速率物联网蜂窝通信技术应用展望[J]. 孟庆昌. 数字通信世界. 2017(07)
[2]并发多线程业务对用户感知速率的影响分析[J]. 万仁辉,戴鹏程,辛潮,权笑. 互联网天地. 2015(12)
[3]浅析TDMA时隙分配算法[J]. 陈谋,李晓毅,王申涛. 无线互联科技. 2015(17)
[4]无线网络抗干扰攻击的自适应无速率通信[J]. 吕绍和,廖林冰,李雯,张以维,王晓东,周兴铭. 计算机工程与科学. 2015(03)
[5]WCDMA用户速率感知指标分析[J]. 许鹏,何明,王政,林彦伊. 电信技术. 2013(10)
[6]军用无线局域网安全体系结构设计研究[J]. 赵彬,王宇,韩伟杰. 软件. 2012(09)
[7]浅谈ADSL速率测试和提速技巧[J]. 吴翠玲,孙立欣,高俊涛. 数字技术与应用. 2011(10)
[8]Serial decoding of rateless code over noisy channels[J]. Ke-di WU 1,Zhao-yang ZHANG 1,Shao-lei CHEN 1,Sheng-tian YANG 2,Pei-liang QIU 1 (1 Institute of Information and Communication Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) (2 Self-employed at Zhengyuan Xiaoqu 10-2-101,Hangzhou 310011,China). Journal of Zhejiang University-Science C（Computers & Electronics）. 2011(10)
[9]浅谈军用无线通信的特点[J]. 王剑锋,周龙. 通信技术. 2011(07)
[10]一种基于速率分离的多速率多用户检测方法[J]. 胡锦泉,郭庆,陈尚松. 电子测量与仪器学报. 2010(11)
硕士论文
[1]一种无速率编码调制方法的实现及应用[D]. 罗骥.电子科技大学 2016
[2]基于无速率编码的深空通信传输技术及系统设计[D]. 屠坤.浙江大学 2015
[3]基于分簇算法的军用无线自组网研究[D]. 黄荣久.重庆大学 2012
[4]基于无速率编码的认知无线电系统传输机制的设计与研究[D]. 楼文涛.浙江大学 2012
[5]军事指挥系统中无线组网通信技术[D]. 万海东.南京理工大学 2008
[6]基于GIS的军用通信网管线资源管理与决策系统设计及实现[D]. 王淼.东北大学 2008
[7]军用无线IP网络路由协议的研究与设计[D]. 赵永富.西安电子科技大学 2006
本文编号：3349635
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