無線紫外光通信中噴泉碼應(yīng)用研究.pdf

1、噴泉碼是一種無固定碼率的前向糾錯(cuò)碼，由于其在大數(shù)據(jù)廣播發(fā)送、深空通信等通信領(lǐng)域的優(yōu)異性能而逐漸被廣泛研究；“日盲”無線紫外光（Ultraviolet，UV）通信是利用200-280nm波段紫外光作為信息載體的一種通信方式，其具有非直視、全天候、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)；同時(shí)，隨著我國(guó)低空空域改革的推進(jìn)，各種低空飛行器的應(yīng)用越來越廣泛，其中暴露出的安全問題也日益突出。本論文針對(duì)直升機(jī)、旋翼飛機(jī)等低空飛行器的起降安全問題，結(jié)合無線紫外光通信和數(shù)字

2、噴泉碼的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了一種無線紫外光通信的直升機(jī)輔助起降系統(tǒng)，并主要針對(duì)輔助起降通信過程中信源編碼問題和降落過程中的通信策略進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了研究意義和研究背景，對(duì)數(shù)字噴泉碼、無線紫外光通信以及直升機(jī)輔助起降系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，接著介紹了數(shù)字噴泉碼的編譯碼理論和方法。⑵為了提高直升機(jī)在應(yīng)急無線紫外光通信輔助起降中信標(biāo)搜尋、定位降落的效率和可靠性，提出一種基于噴泉LT（Luby Transform

3、，LT）碼的分等級(jí)編碼通信方案，采用不同等級(jí)編碼的分級(jí)方法對(duì)不同場(chǎng)景、不同引導(dǎo)階段的直升機(jī)助降通信策略進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了高丟包率信道環(huán)境中變化刪除概率下的誤比特率，并與其他傳統(tǒng)信道編碼進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，在二進(jìn)制刪除信道下，該分等級(jí)編碼方法可顯著降低LT碼的誤比特率，提高了編譯碼性能；該通信策略適用于高丟包率信道環(huán)境，能獲得更好的通信效果。⑶針對(duì)數(shù)據(jù)碼流中的重要數(shù)據(jù)需要提供更強(qiáng)保護(hù)的問題，結(jié)合重復(fù)信息塊方法對(duì)擴(kuò)展窗函數(shù)的噴泉碼

4、（Expanding Window Fountain，EWF）進(jìn)行了改進(jìn)，提出了—種分步式非均等數(shù)據(jù)保護(hù)的數(shù)字噴寂碼（Unequal Error Protection Luby Transform，UEP-LT）碼。在二進(jìn)制刪除信道下對(duì)重復(fù)信息塊方法、EWF和分步式UEP-LT碼進(jìn)行了仿真和對(duì)比，結(jié)果表明，分步式UEP-LT編碼方式擁有更強(qiáng)的非均等保護(hù)特性，在犧牲少量整體數(shù)據(jù)可靠性情況下顯著提高了重要等級(jí)數(shù)據(jù)的可靠性，保障了直升機(jī)起降中