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分布式喷泉码在深空通信中的应用研究

刘国超  
【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。


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