資源描述:
《時(shí)變?yōu)l死信道容量及無(wú)速率編碼策略研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文時(shí)變?yōu)l死信道容量及無(wú)速率編碼策略研究RESEARCHONCAPACITYANDRATELESSCODINGSTRATEGYOFTIMEVARYINGDYINGCHANNEL王洋哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年12月萬(wàn)方數(shù)據(jù)國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào):TN911.4學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書分類號(hào):621.3密級(jí):公開(kāi)工程碩士學(xué)位論文時(shí)變?yōu)l死信道容量及無(wú)速率編碼策略研究碩士研究生:王洋導(dǎo)師:張欽宇教授申請(qǐng)學(xué)位:工程碩士學(xué)科:電子與通信工程所在單位:深圳研究生院答辯日期:2016年12月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)萬(wàn)方數(shù)
2、據(jù)ClassifiedIndex:TN911.4U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringRESEARCHONCAPACITYANDRATELESSCODINGSTRATEGYOFTIMEVARYINGDYINGCHANNELCandidate:WangYangSupervisor:Prof.ZhangQinyuAcademicDegreeAppliedfor:Master’sDegreeofEngineeringSpecialty:Elec
3、tronicandCommunicationEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefense:December,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology萬(wàn)方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要隨著人類探索宇宙的腳步不斷邁進(jìn),深空通信作為保障其順利實(shí)施和成功完成的重要途徑,已經(jīng)獲得越來(lái)越多國(guó)家和研究組織的高度關(guān)注。但由于深空環(huán)境復(fù)雜多變難以預(yù)測(cè),信道衰落嚴(yán)重時(shí)延極
4、大,導(dǎo)致適用于地面無(wú)線通信的模式無(wú)法滿足深空通信的有效性和可靠性要求,一種應(yīng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)延、無(wú)反饋、易中斷的深空通信傳輸解決方案亟待研究。本文針對(duì)深空通信的特性,建立了一種“塊衰落瀕死信道”(DyingChannel)模型,并根據(jù)其相關(guān)特性,對(duì)其功率分配方案及編碼傳輸策略進(jìn)行了研究,對(duì)提高無(wú)反饋、長(zhǎng)時(shí)延等惡劣條件下深空通信信道的有效性提供了一定的理論指導(dǎo)。本文的具體內(nèi)容包括以下方面:基于深空通信環(huán)境的若干特征,提出了一種長(zhǎng)度隨機(jī)的瀕死信道模型。由于經(jīng)典的香農(nóng)容量并不適用于該信道,本文對(duì)瀕死信道的“中斷容量”和“譯碼失
5、敗概率”進(jìn)行了具體探討并給出了表達(dá)式。隨后,我們以盡量逼近中斷容量為目標(biāo),找到了關(guān)于窗口數(shù)以及功率分配的優(yōu)化方案。從仿真結(jié)果中不難發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后的功率分配方案明顯優(yōu)于功率均勻分配時(shí)的譯碼失敗概率?;诰哂旭R爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移的時(shí)變?yōu)l死信道模型,本文提出了一種適用于瀕死信道的無(wú)速率編碼策略。并根據(jù)“與-或樹(shù)”技術(shù),采用一種啟發(fā)式方法設(shè)計(jì)了次優(yōu)度分布,從而提高了信道的平均吞吐量,大大提升了深空環(huán)境下隨機(jī)中斷信道中無(wú)速率傳輸策略的有效性。通過(guò)對(duì)中間性能,以及不同狀況下信道平均吞吐量的仿真,我們比較了次優(yōu)度分布及傳統(tǒng)LT、R
6、aptor碼在時(shí)變?yōu)l死信道上的平均恢復(fù)概率。不難發(fā)現(xiàn)次優(yōu)度分布方法對(duì)信道的平均吞吐量有較大幅度的提升,對(duì)解決深空鏈路中傳輸層的有效性問(wèn)題提出了有益的思考。在正文的最后部分,我們探討了一種由于地面站降雨致使能量衰減及太陽(yáng)閃爍等天文現(xiàn)象而導(dǎo)致深空信道中斷的情況。我們建立了基于雨衰及太陽(yáng)閃爍的時(shí)變?yōu)l死信道模型,并同樣給出了其中斷容量及譯碼失敗概率上下界的表達(dá)式。與此同時(shí)對(duì)度分布設(shè)計(jì)提出了一種啟發(fā)式算法,并以吞吐量最大化為目標(biāo)對(duì)碼長(zhǎng)進(jìn)行了優(yōu)化。經(jīng)過(guò)仿真分析,我們比較了當(dāng)信道的功率增益服從不同的概率分布時(shí)最優(yōu)碼長(zhǎng)的變化規(guī)
7、律及度分布系數(shù)的變化,進(jìn)一步改善了復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)距離不可靠通信的傳輸性能,為深空通信的可靠性傳輸未來(lái)探索提出了有益的啟發(fā)。關(guān)鍵詞:深空通信;瀕死信道;中斷容量;無(wú)速率編碼;度分布優(yōu)化-I-`萬(wàn)方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractWiththecontinuousdevelopmentofspaceexploration,deepspacecommunication,whichguaranteeitssmoothimplementation,hasbeenconcernedbymoreandmore
8、countries.However,becausethespaceenvironmentiscomplexandchangeable,conventionalcommunicationmethodswhichsuitforgroundcommunicationcannotmeettherequestofvalidityandreliabilityindeepspacecommunica