分布式喷泉码在深空通信中的应用研究-通信与信息系统专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 RESEARCH ON APPLICATION OF DISTRIBUTED FOUNTAIN CODES IN DEEP SPACE COMMUNICATION A Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Communication and Information Systems Author: Guochao Liu Advisor: Hong Wen School : National Key Laboratory of Science and Technology on Communications 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 论 文 使 用 授 权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要 摘 要 现代深空通信的快速发展对深空通信实体在材料、体积、功率、容量存储等 方面都提出了更高的要求，同时对深空通信可靠传输技术的要求也越来越迫切， 由于现代深空通信距离比以前更远、不能有反馈等特点使得传统的 ARQ 、HARQ 、 自适应 HARQ 等差错控制传输策略不能适应现代的深空通信需求。喷泉码是一种 无码率码，信源发送数据信息包，只要接收端接收到足够多的数据信息包后就可 以正确译码，能自适应信道的各种变化，而且编译码复杂度低。所以喷泉码的提 出解决了传输反馈的难题，非常适用于深空通信的可靠传输保证。 同时，由于深空通信发展极快，单纯的点到点的深空通信网络模型已经不能 满足发展需求，多信源多中继等更加复杂的深空通信网络模型成为现代研究的热 点，所以分布式喷泉码被提出。这种码不仅性能比普通的喷泉码性能好，而且还 可以利用多个信源分散传输、利用其他通信实体做为中继，从而实现低复杂度、 更远距离的通信。 本论文针对分布式喷泉码在深空通信中的应用为主要研究对象，在分析喷泉 码的基本原理上，提出了几种分布式喷泉码，并对各种分布式喷泉码的原理和性 能进行了详细分析和探讨。主要包括分为：首先介绍了深空通信和喷泉码的基础 知识，对 LT 码常用译码算法进行了总结和仿真。随后提出了分布式喷泉码、分级 保护喷泉码、分布式分级保护喷泉码以及不等差错分布式喷泉码。分布式喷泉码 实现了信源数据信息包等长情况下的分布式传输，提高了传输效率和系统性能； 分级保护喷泉码提供了对重要数据信息包的保护；分布式分级保护喷泉码在分级 保护喷泉码和分布式喷泉码的的基础上改善了其性能；而不等差错保护分布式喷 泉码则实现了对信源数据信息包数目不相等的分布式喷泉码的不等差错保护。本 文基于两、四信源单中继深空通信模型对这几种喷泉码进行了详细地分析。 关键词：深空通信、分布式喷泉码（LT 码）、分级保护、不等差错保护（UEP） I ABSTRACT ABSTRACT Deep space communication has higher requirements in materials, volume, power, storage capacity and technology because of the rapid development of modern deep space communication. At the same time, the requirement of reliable transmission in deep space communications technology is dramatically increasing. The conventional error-control transmission mechanisms, such as ARQ, HARQ adatiptive ARQ and so forth, cannot satisfy the demand of modern dee