隨機(jī)和復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼的預(yù)編碼研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼作為21世紀(jì)以來(lái)信息領(lǐng)域的一次革命性突破，近年來(lái)取得了飛速發(fā)展。研究已表明，網(wǎng)絡(luò)編碼通過(guò)允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼等處理，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)更高的吞吐量、可靠性和魯棒性。但是，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼，節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算復(fù)雜度增加，這必將給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)額外的開銷。此外，在多源無(wú)線協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中，如何處理各源節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào)之間的相互干擾仍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。因此，研究新的更優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸策略成為網(wǎng)絡(luò)編碼在實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　本文

2、簡(jiǎn)要分析了國(guó)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)編碼的研究背景與意義，總結(jié)了網(wǎng)絡(luò)編碼的發(fā)展歷程，介紹了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型及網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理。在閱讀大量文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)編碼理論的基礎(chǔ)上，依據(jù)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼和復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼的特點(diǎn)，研究出兩種新的網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸策略。主要工作和成果如下：
　　(1)提出了一種能同時(shí)減少編碼節(jié)點(diǎn)數(shù)和提高可靠性的LCHR(Low complexity andhigh reliability)編碼方法。首先，采用一種關(guān)鍵路徑選取算法選取網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵路

3、徑；然后，以任意一條關(guān)鍵路徑為簡(jiǎn)單路徑，在此基礎(chǔ)上建立特殊的通信子網(wǎng)-超路徑，利用空間多樣性來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)可靠性；最后，結(jié)合一種新的GOSSIP算法和一種基于GOSSIP思想的分布式算法在已建立的超路徑中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所提出的算法基于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，不同于現(xiàn)有的編碼算法，LCHR算法在提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性的同時(shí)，可以避免同一節(jié)點(diǎn)多次接收到相同的消息，并選擇有需要的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編解碼操作，在保證可靠性的同時(shí)減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信損耗。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了

4、該方法的性能優(yōu)勢(shì)。
　　(2)基于復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼提出了一種新的JTD-CFNC(Joint transceiver design-Complex field network coding)預(yù)編碼方案。首先，設(shè)計(jì)一種等相位預(yù)編碼器選取編碼復(fù)數(shù)θ以降低數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的誤碼率。同時(shí)，提出一種收發(fā)聯(lián)合優(yōu)化的預(yù)編碼方案，對(duì)收、發(fā)兩端的濾波器進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，在提高系統(tǒng)信道容量的同時(shí)，改善整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力。理論分析和仿真結(jié)果表明，在信道狀態(tài)信