无线传感器网络中LDPC编译码技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjk123465
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络是当今无线通信研究的重点,可以广泛的应用于各种领域。由于无线传感器网络的信道比有线传感器网络的信道更容易受到干扰,在战场、医疗、矿井等对数据准确性很高的领域,需要对无线传感器网络进行有效的差错控制。LDPC编译码技术具有纠错能力强,运算效率高的特点,非常适合应用于无线传感器网络中。无线传感器网络是由很多计算能力、存储能力以及供能有限的传感器节点组成的。本文设计的LDPC编译码器充分的考虑到无线传感器网络的特点,采用可变码长、码率、译码算法的LDPC编译码技术满足不同领域不同环境下的需要。LDPC编码算法采用的是基矩阵扩展的方法,可以通过简单的运算生成编码器,有效的节约了硬件资源。在译码算法方面,设计了硬判决译码算法,和积译码算法以及最小和译码算法。通过对不同码长、码率编译码性能比较,可以看出采用最小和译码算法在码长较短情况下与和积译码算法性能基本相同,都具有逼近香农极限的纠错性能。而且最小和算法具有运算复杂度低的特点,比较适用于运算能力有限的传感器节点中。LDPC码有很强的纠错性能,在一定误码率的要求下,可以通过编译码技术来降低节点的接收、发射功率。通过计算可知,在误码率要求为10-4条件下,采用(372,168)码的LDPC编译码器的整个网络能量使用效率比未编码系统提高了40%-50%,而且节点间单跳距离提高了20%-30%,有效的提高了网络的稳定性。而且LDPC码可以在信道条件一定的情况下可以达到更高的传输速率。综上所述,采用适合于无线传感器网络的LDPC编译码器不仅满足了系统对误码率的要求,更有效的降低了节点发射功率,提高了能量使用效率,扩大了节点覆盖范围,从而为以后无线传感器网络的发展提供了新的方向。
其他文献
分布式MIMO是将传统点对点MIMO的集中式天线结构与分布式天线技术相结合得到的一种新型的通信结构,它作为MIMO技术的发展趋势,具有低功耗、覆盖广、结构开放、对人体电磁损害
超宽带UWB(Ultra Wide Band)技术,又称为冲激无线电技术,其波形的相对能量带宽大于0.20~0.25,具有发射功率低、抗多径、抗干扰、传输速率高、穿透能力强等特点,自2002年2月被FCC(国
学位
火灾的发生不仅对受灾人员的生命财产安全构成威胁,而且对实施救险任务的消防员的人身安全也造成了危害。针对进入复杂建筑环境的消防员进行无线定位能够让消防员在面对陌生
控制光纤中光的传播速度对于实现全光通信中具有重要意义。在现有的光纤通信网络中,由于存在着过多的光-电、电-光转换过程,使目前的光通信网络不能充分利用光纤通信的带宽优势
在工业CT重建中,因重建数据量大、运算复杂度高等常导致重建时间长、重建所需硬件平台昂贵,难以满足工程需要等问题,因此在普通PC平台上实现对CT重建算法的加速成为近年来研
近年来协作通信作为一种新颖的分集技术,通过在发射端和接收端之间设置单个或多个中继使得单天线移动终端可依一定的方式实现多天线所具有的分集增益。信道编码,又称差错控制
J波在心电信号上的出现预示着恶性心律失常、心肌梗塞、心脏性猝死等一系列致命性心脏疾病可能会发生。如何从心电信号中快速准确的检测出J波,给出适当的治疗方案来减少患者
GSM是全球使用最为广泛的一种无线通信标准,不仅在民用领域,也在铁路GSM-R等专用领域发挥着极为重要的作用。中国铁路GSM-R系统工作在885-889/930-934MHz频段范围中,共4MHz带
在煤矿生产现场,测量围岩位移距离多采用超声波测距法。超声波测距原理简单,设备成本低廉,设计简单易行。但是巷道中条件恶劣,噪音干扰大,极大影响了超声波设备的正常使用,并
随着经济的发展,社会对能源的需求越来越大。油田中的采油系统分布相对较为稀疏,油罐储存和传输的过程中需要对油温进行加热来避免原油凝固,同时每个井口的分布位置相对较远,需要