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

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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、无线信道的开放性较强、容易受到外部因素干扰的情况,本文设计了一种能够在复杂干扰环境下依然能够正常工作的自适应无速率编码技术,具体是利用了干扰空隙,对报文的长度进行自适应处理,其信道中的性能能够根据外界环境的变化而实时动态监测与反馈,在攻击较低的情况下能够获得更高的传输效率,以达到最优情况的更新与迭代。最后根据设计的自适应无速率编码技术和该模型在加性噪声环境中的抗干扰性能进行了仿真与分析,本文通过FPGA硬件设计并实现了发射与接收无速率编码的模型,并且在系统资源消耗、吞吐量与误码率方面进行了测试与分析。测试数据表明,该模型能够有效的高系统抗干扰性能,并且降低了资源消耗。
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