分布式信源编码理论及应用的研究分析 信号学专业VIP免费

分布式信源编码理论及应用的研究摘要无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，与其他的无线网络相比，无线传感器网络中传感器节点的能量有限而且不能够实时更新，因此传感节点的信息处理能力和无线通信的容量都受到了很大的影响，为了克服这些限制，需要设计能耗较低的通信协议和算法，其中，在编码时采用分布式信源编码(DistributedSourceCoding，DSC)技术就是一种有效地解决方法。分布式信源编码利用多个信源之间的相关性，进行独立编码减少传送的信息速率，并通过联合译码提高信息传输的整体有效性。DSC技术的作为无线传感器数据传送中的关键技术，对于其研究也越来越成熟，而对DSC的应用也扩展到了无线摄像机网络等领域，成为了一种具有高效压缩性和优秀译码性能的信源编码。本文就分布式信源编码算法与应用进行仿真研究。本文讨论了Turbo码在分布式信源编码中的应用，通过仿真来对Turbo码应用到分布式信源编码中的性能进行分析。关键词：分布式信源编码DSCTurbo码ResearchontheTheoryandApplicationsofDistributedSourceCoding(CollegeofEngineering,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)Abstract:Wirelesssensornetwork,WSNisanewwirelessnetworkwhichIntegratessensor,embeddedcomputing,networkingandwirelesscommunicationtechnologytogatherandprocessinformation.Contrasttootherwirelessnetworks,thenodesinWSNispower-limited,thus,theinformationprocessperformanceandthecommunicatingcapacityisgreatlyaffected.Toovercomesuchconstraints,alowpower-consumingcommunicationprotocoloralgorithmisneeded.UsingDistributedSourceCoding,DSCduringinformationencodingisoneoftheeffectivewaystosolvetheproblem.DSCreducesthetransmittedratebyindependentlyencodinginformationusingthecorrelationofsources,andimprovetheoveralleffectivenessofthewholetransmitprocessbyjointdecoding.AsoneofthekeytechnologyinWSNinformationtransmission,theresearchonDSCisgettingmoreandmoremulture,andtheapplicationofDSCisalsoexpandingtotherealmssuchaswirelesscameranetworketc.,whichmakesitawildlyusesourcecodingwithhighcompressionrateandoutstandingdecodingperformance.Thisthesisfocusesontheresearchesondistributedsourcecodingalgorithmsandapplications.ThispaperdiscussesthedistributedsourcecodingusingTurboandanalyzestheperformanceofDistributedSourceCodingusingTurbowiththeemulationresults.Keywords:DistributedSourceCodingDSCTurbo目录1前言11.1课题研究背景及意义11.2论文研究内容22分布式信源编码理论基础22.1分布式信源编码介绍22.2分布式信源编码原理22.2.1信源编码原理32.2.2Slepian-Wolf编码原理32.2.3Wyner-Ziv编码原理52.3分布式信源编码的实现方法62.3.1利用校验子的分布式信源编码62.3.2使用校验位的分布式信源编码73基于Turbo码的分布式编码73.1Turbo码的提出73.2Turbo码的特征83.3Turbo码的编码原理83.3.1并行级联卷积码83.3.2串行级联卷积码93.3.3混合级联卷积码93.3.4Turbo码编码器中交织器的设计103.4Turbo码的译码原理104Turbo码作为信道码在分布式信源编码中的应用124.1编码器的设计124.2解码器的设计134.3仿真实现144.3.1Matlab程序设计语言概述144.3.2程序仿真结果155总结20参考文献21附录22致谢241前言1.1课题研究背景及意义近年来，无线传感器网络（WSN：WirelessSensorNetwork）引起人们的广泛关注和研究，在军事、环境以及医疗等领域都得到很好的利用。集成了传感器、微机电系统和网络三大技术而形成的传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。无线传感器网络与传统的无线网络（如WLAN和蜂窝移动电话网络）有着不同的设计目标，后者在高度移动的环境中通过优化路由和资源管理策略最大化带宽的利用率，同时为用户提供一定的服务质量保证。在无线传感器网络中，除了少数节点需要移动以外，大部分节点都是静止的。因为它们通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，能源无法替代...