水聲傳感器網(wǎng)絡中數(shù)字噴泉碼性能研究.pdf

1、水聲傳感器網(wǎng)絡(underwater acoustic sensor networks, UASNs)能夠在一定區(qū)域內(nèi)對信息進行處理和傳輸，是實現(xiàn)海洋污染監(jiān)測、海洋數(shù)據(jù)收集等水下應用的重要手段。然而水下鏈路可靠性較差且存在著較大的路徑延時，對于傳輸實時性要求嚴格的應用很難兼顧傳輸?shù)目煽啃耘c能量的高效性。基于數(shù)字噴泉碼(digitalfountain codes, DFC)的傳輸方案對數(shù)據(jù)序列傳輸順序無嚴格要求，簡化了網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸模式

2、，使得 DFC成為一類適用于UASNs可靠通信的編碼技術。本文以水聲傳感器網(wǎng)絡為背景，對數(shù)字噴泉碼編譯碼算法及相關傳輸協(xié)議進行了深入探討，主要研究內(nèi)容包括：
　　首先，對數(shù)字噴泉碼算法原理進行分析，深入研究其度數(shù)分布函數(shù)和譯碼實現(xiàn)方案，分析影響數(shù)字噴泉碼譯碼性能的主要因素，探討傳統(tǒng)數(shù)字噴泉碼編譯碼算法在應用于水聲網(wǎng)絡環(huán)境中存在的問題。
　　其次，提出適用于水聲通信的基于停止集規(guī)避的數(shù)字噴泉碼聯(lián)合編譯碼算法，借助VC6.0仿真

3、平臺對提出算法的算法復雜度、譯碼延時、譯碼失敗概率及算法冗余性能進行仿真，并與傳統(tǒng)數(shù)字噴泉碼算法進行比較分析。
　　再次，研究了目前水聲網(wǎng)絡中幾種主流的傳輸協(xié)議，特別是對基于數(shù)字噴泉碼的HARQ傳輸協(xié)議進行了重點分析，探討了其在傳輸冗余方面存在的不足，提出了基于相關鏈提取的數(shù)字噴泉碼HARQ協(xié)議，使協(xié)議傳輸效率得到進一步提升。
　　最后，建立了OPNET網(wǎng)絡仿真平臺下的水聲網(wǎng)絡模型及相關節(jié)點、進程、信道模型，將提出的數(shù)字噴泉