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，隨著我國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，設(shè)計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）碼的分等級編碼通信方案，采用不同等級編碼的分級方法對不同場景、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，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)制刪除信道下對重復(fù)信息塊方法、EWF和分步式UEP-LT碼進(jìn)行了仿真和對比，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數(shù)據(jù)的可靠性，保障了直升機(jī)起降中