基于多級(jí)反饋式噴泉編碼的深空通信傳輸協(xié)議研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，我們正在不斷地加緊探索太空的步伐，可探知空間越來(lái)越廣闊，這使得深空探測(cè)的通信距離越來(lái)越遙遠(yuǎn)。此外，深空中的噪聲特點(diǎn)也不同于常規(guī)的地面無(wú)線通信系統(tǒng)，同時(shí)，深空星體特有的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等特性也使得深空通信相對(duì)于地面通信系統(tǒng)顯示出其與眾不同的地方。綜上所述，我們常規(guī)使用的差錯(cuò)控制技術(shù)已經(jīng)無(wú)法達(dá)到現(xiàn)有的深空通信要求。為保證深空數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，我們亟需一種有效的差錯(cuò)控制技術(shù)來(lái)解決由深空特點(diǎn)引發(fā)的嚴(yán)重的通信問(wèn)題。噴泉編碼是一種應(yīng)用于刪除信道的

2、前向糾錯(cuò)編碼，面對(duì)通信系統(tǒng)中的誤碼問(wèn)題有很好的適應(yīng)能力。噴泉編碼也被稱為無(wú)碼率編碼，其譯碼性能的關(guān)鍵在于目的端能夠正確接收到的編碼包的數(shù)量，只要接收到的編碼包達(dá)到一定數(shù)量，目的端即可以較高的概率成功譯碼。傳統(tǒng)的噴泉編碼無(wú)需或者只使用極少的反饋信號(hào)，現(xiàn)有成果表明通過(guò)有效地利用反饋信號(hào)可以改善度分布，優(yōu)化編譯碼性能，并且縮短傳輸時(shí)間，提高傳輸性能。
　　根據(jù)深空環(huán)境長(zhǎng)傳輸時(shí)延、高誤碼率等傳輸特點(diǎn)，在傳輸過(guò)程中引入反饋信道，論文研究了在

3、深空單鏈路通信模型中如何有效地利用有限的反饋信號(hào)，提出了基于多級(jí)反饋式噴泉編碼的深空單鏈路傳輸協(xié)議。所提出的傳輸協(xié)議以較小的反饋開(kāi)銷為代價(jià)，極大地降低了源節(jié)點(diǎn)的編碼負(fù)擔(dān)，縮短了傳輸時(shí)間。相較于傳統(tǒng)的非反饋噴泉編碼傳輸協(xié)議，所提出的傳輸協(xié)議較好地改善了編碼有效性，降低了傳輸時(shí)間。
　　針對(duì)深空單鏈路通信模型的局限性，論文緊接著提出了深空協(xié)作中繼通信模型，根據(jù)不同的深空模型，設(shè)計(jì)了基于多級(jí)反饋式噴泉碼的深空協(xié)作中繼傳輸協(xié)議。針對(duì)協(xié)作中