广义分布式喷泉码的改进优化算法

广义分布式喷泉码是针对多信源单中继网络而提出的一种分布式喷泉编码方案,其采用两步优化算法,对中继和源的度分布分别采用线性和非线性规划进行优化求解。但该优化方法复杂度较高,且优化结果依赖于初始度分布的选取。针对该问题,本文对两步优化算法进行改进,提出了一种新的度分布优化算法。该算法基于非线性规划方程,对源的度分布只需进行一步优化,并避免了选取初值的问题,降低了度分布优化的复杂度。仿真表明,本文提出的改进优化算法能够提高优化的稳健性和可靠性,改善总体译码性能,降低系统的误码率。

面向火星临近空间的分布式中继纠删编码机制研究

火星探测极远的通信距离以及行星遮挡,使得探测车与地面站的通信需要构建火星临近空间网络传输信息。为保证数据传输的可靠性并提高传输效率,重点研究基于分布式前向纠删编码的多个火星探测车通过中继轨道器向地面站传输的场景。考虑探测节点的周期性加入和退出的特性,设计了源节点使用弱鲁棒孤波LT码,中继随机转发/异或的中继随机决策编码方案,并推导了转发概率的理论最优值。仿真验证了新方案与已有的分布式喷泉方案相比,降低了约50%的信源编码开销,并通过复杂度与译码冗余的折衷,达到了99.9%的译码成功率。

无线传感器网络多优先级数据收集机制

针对具有多个信源节点、多个中继节点及一个目的节点的两跳拓扑结构的无线传感器网络,提出了一种基于分布式喷泉码的多优先级数据收集方案。数据收集的中继初始化阶段,仅允许较高重要等级信源节点数据包参与编码,以便对其提供更高等级的保护;中继优化阶段,目的节点通过反馈信道将以单分图表示的关键解码信息发送到编码端,编码端根据图论理论优化编码端策略,以改善传统的基于不等差错喷泉码数据收集方案中次重要等级数据译码性能不佳的现象。仿真试验结果表明,通过适当利用反馈信道,该方案在提升次重要等级数据译码性能的同时,可提供更优的不等差错保护性能,从而提升无线传感网络数据的整体传输质量。