【摘 要】
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随着人类探索宇宙的进度的加快,人类能触及的宇宙范围越来越广泛,深空通信的通信双方距离遥远,由于宇宙中的噪声特性不同于常规的无线通信系统,信道模型很复杂,同时深空通信
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随着人类探索宇宙的进度的加快,人类能触及的宇宙范围越来越广泛,深空通信的通信双方距离遥远,由于宇宙中的噪声特性不同于常规的无线通信系统,信道模型很复杂,同时深空通信是典型的资源受限系统,其设备功率和重量等资源有限,因此深空通信相对于地面通信系统有其独特性。遥远的距离使得反馈的差错控制成为不可能,为了满足深空通信的需求,M.Luby等提出了喷泉码数据传输技术。喷泉码是一种无速率删除码,在数据包长度很长时有着很好的性能,编码过程中它持续地产生编码数据包,根据对通信环境的评估合理的调节发送的编码数据包的数量,当目的节点接收到比发送数据包数量稍多的编码数据包后即可以很高的概率译码成功。它的编译码算法复杂度很低,是一种不需要反馈就能保证通信的可靠性的低复杂度数据传输机制,而且经过改进的LT码在多信源单中继的模型中性能更卓越。本论文从深空通信的背景出发,详细介绍了深空通信的信道特点和喷泉码编译码原理,根据喷泉码的编码特点对喷泉码进行了仿真,并从深空通信的网络模型中提取出网络中比较简单常见的多信源单中继通信模型。再从两信源单中继通信模型出发,通过对鲁棒孤波分布解卷积对分布式LT码展开算法研究和性能仿真,得出分布式LT码的传输策略要比LT码数据传输策略更为高效,比分开传输数据节省了一定量的数据包。再者,考虑到通信中通常会有数据的优先级的不同,针对这一实际情况,对LT码的编码机制进行改进对重要的数据包进行更加高效可靠的传输,并对其性能进行仿真验证,在此基础上将分级保护算法应用到多信源单中继模型中去,得到分布式分级保护LT码,仿真表明其性能比分布式LT码要更好。最后从分级保护中可知LT码的度分布其实是有很大的改进空间,因此提出几种不同于鲁棒孤波分布的度分布,并对其性能进行仿真,在SF-LT码的基础上,对其对分布进行解卷积并将之应用到分布式深空通信模型中去,最后得到具有卓越性能的分布式SF-LT码。
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