收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

分层信源编码的无线传输优化技术研究

魏东岩  
【摘要】:近年来,随着无线通信技术和计算机网络技术的发展,无线多媒体业务已成为当前网络中的核心业务之一。多媒体业务,特别是视频业务,在传输速率、实时性以及误码率方面都具有较高要求,随着用户对多媒体业务的需求急剧增长,海量数据的传输与低带宽、高误码率的无线信道之间形成的矛盾给无线通信技术的发展带来了巨大挑战。多媒体业务在未来无线通信网络中所占的比例将越来越高,针对多媒体业务信源分层特性的无线传输优化问题成为行业关注的重点。 本文分别针对点到多点的无线广播系统和无线协同中继系统中分层信源编码的传输优化问题进行了深入分析和研究。论文的主要工作以及创新点在于: 第一、基于分层信源编码的叠加码(LSSC, Layered Source coding with Superposition Coding)传输模型,对无线广播系统中多媒体业务的传输优化问题进行了深入分析。推导出了LSSC广播方案的理论性能界,给出了最优的层间功率分配和速率分配方法,研究了关键系统参数对系统性能的影响,并与现有的广播方案进行了比较,分析了LSSC广播方案相对于传统广播方案的优势所在。研究表明,在无线广播系统中,分层信源编码的叠加码传输方案能够在保证边缘用户性能的前提下显著提高中心用户的性能,从而有效提升系统平均性能。 第二、为克服半双工协同中继系统中传统的解码转发(DF,Decode-and-Forward)和放大转发(AF, Amplify-and-Forward)协同机制在获得高分集增益的同时复用增益损失一半的缺陷,本文提出了两种改进的中继协同转发机制:叠加码解码转发(SCDF, Superposition Coding based DF)和叠加码放大转发(SCAF, Superposition Coding based AF),并针对不同的信道场景,对SCDF和SCAF的分集复用折衷性能(DMT,Diversity and Multiplexing Tradeoff)分别进行了深入分析和研究。结果表明,在分集度方面,SCDF/SCAF可以获得与DF/AF相同的二阶分集增益,而传统的直传方案(DT, Direct Transmission)仅可获得一阶分集增益;在复用度方面,SCDF/SCAF可以将复用增益从DF/AF中的1/2提升到N/N+1随着时隙数N的增加其复用性能将逼近DT方案。 第三、分析了无线中继系统中不同信源编码方式在所提出的SCDF/SCAF协同机制下的传输优化问题,分别推导出了在不使用分层信源编码、采用有限层分层信源编码以及连续分层信源编码时点到点的最大可达失真指数,并分别给出了相应的分集复用自适应方法。结果表明,与基于DF/AF的传输方案相比,基于SCDF/SCAF的传输方案在整个带宽比内均可达到更高的失真指数;与基于DT的传输方案相比,基于SCDF/SCAF的传输化方案在带宽比较大时可以达到失真指数为2的优异性能,而传统DT传输方案的失真指数仅为1。 第四、针对两层分层信源编码的实际场景,提出了一种改进的DF中继协同传输机带(?)—MDF(Modified DF),并具体分析了两层信源编码在MDF协同机制下的传输优化问题,推导出了理论可达失真指数,给出了相应的分集复用自适应方法。研究表明:由于改变了传统半双工中继系统中源节点和中继节点通过正交资源进行发送的传输模式,基于MDF的传输方案能够在低带宽比条件下与基于DT的传输方案达到近似的性能,弥补了基于传统协同机制的传输方案在低带宽比时的性能损失;在高带宽比条件下,基于MDF的传输方案能够达到与基于DF/AF以及SCDF/SCAF等协同机制的传输方案相近的性能,从而能够改善基于DT的传输方案在高带宽比时所存在的不足。在此基础之上,论文进一步考虑了分层信源编码的MDF协同传输方案在无线中继广播系统中的应用,分析结果表明,该方案能够同时提高广播系统中近端用户和边缘用户的性能,从而提高广播系统的整体性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李栋,宋庆峰;DRM系统的关键技术——信源编码方法[J];电声技术;2003年09期
2 郭祥东;;AVS标准在高清晰度数字电视中的应用[J];科技咨询导报;2006年08期
3 林定祥;;AVS技术在上海地面数字电视中的应用[J];电视技术;2010年01期
4 许织新;;第八讲 信源编码[J];遥测遥控;1984年02期
5 王继东;;有限状态信源的算术编码[J];北京邮电大学学报;1990年04期
6 杜百川;数字电视讲座·第四讲——信源编码(中)[J];广播电视信息;1996年08期
7 陈永春,韩月秋,何佩琨;实时无失真雷达数据压缩新算法[J];北京理工大学学报;1997年06期
8 李祥明,乐光新;采用Lynch-Davison编码方法压缩多元信源序列[J];北京邮电大学学报;1999年02期
9 林雪红,吴伟陵;移动通信中联合信源信道编码技术[J];北京电子科技学院学报;2004年04期
10 张造生;IPTV技术及其发展前景[J];广播与电视技术;2005年10期
11 贺晓华;;浅谈数字电视的数据压缩技术[J];长春理工大学学报(综合版);2005年02期
12 陆云昆;张承业;罗琳;赵力;邹采荣;;AVS播放器的设计与实现[J];电视技术;2006年01期
13 张俊;;数字卫星传输技术与DSNG卫星车系统[J];有线电视技术;2006年10期
14 吴睿;徐向民;杨燕贤;;基于感兴趣区域的三维多描述量化编码[J];电视技术;2007年11期
15 万志强;;DRM系统的信源编码和信道编码[J];现代电子技术;2008年15期
16 池秀清;;信源编码技术在广播电视信号数字化中的应用[J];山西电子技术;2010年03期
17 张箴;一类马氏信源编码误差界的估计[J];通信学报;1982年03期
18 孔明琦,王新允,李剑峰;一种适于ATM网的新型话音可变比特率编码[J];北京邮电大学学报;1994年01期
19 郑伟强,黄顺吉;星载合成孔径雷达数据压缩[J];电讯技术;1996年06期
20 邹峰,毕东升;中国开展数字音频广播(DAB)的前景[J];电声技术;1998年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨明;;从概念到现实——新一代的信源编码与信号传输技术[A];卫星直播与接收系统(机顶盒)应用研讨会资料汇编[C];2005年
2 刘莹;李娜;冯暖;;基于数字电视信源图像编码系统的研究与设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
3 陈步康;;最小方差huffman编码[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
4 孙业英;宿亚莉;周欣;吴士学;李维嘉;;多媒体广播——DMB[A];2001年度广播电视技术论文集[C];2001年
5 张旭;;数字多媒体广播(DMB)在北京地区的应用情况概述[A];2006年声频工程学术交流会论文集[C];2006年
6 光炫;陈鲁生;符方伟;;基于枚举的信源编码[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
7 王月玲;;DAB数字音频广播[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2(下)[C];2007年
8 任福寿;;数字电视发射机技术发展简析[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2(上)[C];2007年
9 徐荧;单承赣;;基于LDPC码的压缩图像传输[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
10 徐文顺;雷霆;;一种面向数字通信的二值图象压缩方案[A];中国航海学会通信导航学术年会(1992)论文集[C];1992年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏东岩;分层信源编码的无线传输优化技术研究[D];北京邮电大学;2011年
2 张颖;面向对象的低比特率活动图象压缩编码新算法研究[D];上海大学;2000年
3 杨胜天;关于整数编码和Slepian-Wolf编码的研究[D];浙江大学;2005年
4 戴声奎;视频编码关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
5 胡琳;图像阵列的分布式编码研究[D];浙江大学;2006年
6 殷玮玮;通信系统中的信源—信道联合编(译)码/调制[D];东南大学;2006年
7 赵娟;无线视频的自适应编码技术与传输系统的研究[D];华中科技大学;2006年
8 马鸿飞;低速率高保真音频编码算法研究[D];西安电子科技大学;1998年
9 肖嵩;无线信道中的联合信源信道编码研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 邓富国;量子通信理论研究[D];清华大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高娃;基于分布式信源编码的捆绑式聚合方案[D];北京邮电大学;2010年
2 王阳;基于LDPC码的分布式信源编码研究[D];华中科技大学;2011年
3 沈慧;信道-信源联合编码器的原理与仿真[D];南京航空航天大学;2002年
4 李晓莉;基于不等差错保护的信源信道联合编码技术的研究[D];合肥工业大学;2005年
5 赵军;TETRA数字集群通信系统数字终端软件设计[D];电子科技大学;2007年
6 杜凯;模糊信息的度量与编码[D];西北大学;2004年
7 刘运毅;多媒体通信系统信源编码的研究[D];广西大学;2002年
8 张乐伟;DRM发射机的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 张瑞珊;MIMO无线通信的空时编码及多媒体传输研究[D];山东大学;2007年
10 杨文志;车载式数字卫星新闻采集系统的设计[D];天津大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈军梅;AVS替代洋标准没问题[N];中国质量报;2007年
2 ;聚焦数字电视终端标准[N];中国电子报;2004年
3 中国科学院研究生院 中国科学院计算技术研究所 黄铁军;眼界大开[N];计算机世界;2003年
4 ;应用普及尚需临门一脚[N];中国计算机报;2007年
5 黄小驹;卡拉OK节目质量有望普遍提升[N];中国文化报;2007年
6 ;华为40G光传输方案在俄商用[N];人民邮电;2008年
7 记者 刘晶;会诊宽带市场 破题业务应用[N];中国电子报;2005年
8 黄铁军;HDTV/DTV——全新的信息服务平台[N];计算机世界;2003年
9 本报记者 焦集莹;标准不是绊脚石[N];中国电子报;2003年
10 赵霞;自主创新 标准先行[N];中国电子报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978