《基於Raptor碼的無線體域網高效信道編碼技術》是依託華南理工大學，由王一歌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於Raptor碼的無線體域網高效信道編碼技術
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王一歌
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無線體域網具有廣闊的套用前景，對提高全民生活質量、健康水平具有重要作用。為了保證生物信息傳輸的可靠性，在無線體域網中使用信道編碼技術必不可少。由於用於人體，無線體域網對功耗有嚴格的要求。因此，在設計信道編碼方案時必須儘可能降低功耗，並且更有效地利用資源。在這方面，無線體域網的信道編碼技術還有許多值得探索的地方。本項目針對Raptor碼在無線體域網中的套用，從碼組構造、解碼性能以及不等差錯保護等方面入手，研究無線體域網中的高性能低功耗信道編碼技術。本項目將重點研究無線體域網信道模型下結構化Raptor碼的構造方法、根據不同終端特性設計的解碼算法以及具有不等差錯保護功能的Raptor碼結構。研究成果有望在無線體域網中實現更先進的信道編碼技術，以提高系統整體性能。這對無線體域網的進一步推廣具有重要的理論意義和實用價值。
結題摘要
為了保證信息傳輸的可靠性，無線體域網必須依賴於信道編碼技術，並且基於體域網特性，設計編碼方案時需要考慮低功耗、資源最佳化等多個方面。本項目的研究目標是在無線體域網中實現高性能低功耗的信道編碼技術，具體研究內容包括：（1）結構化Raptor碼的構造方法；（2）基於不同終端特性設計的解碼算法；（3）具有不等差錯保護功能的編碼方法。針對結構化Raptor碼的構造方法，我們完成了以下工作：（1）收集並分析了對性能影響顯著的陷阱集；（2）提出基於LDPC-LT陷阱集聯合去除的Raptor碼構造方法。仿真表明，該方法可以有效提升碼組性能。針對基於不同終端特性設計的解碼算法，我們完成了以下工作：（1）對於功耗要求苛刻的終端，提出混合修正加權比特翻轉解碼算法和基於環路消除的混合修正加權比特翻轉解碼算法；（2）對於功耗要求相對寬鬆的終端，提出分層歸一化最小和解碼算法。上述解碼算法均可在複雜度與性能之間取得更好的折衷。針對不等差錯保護，我們提出基於級聯LDPC與極化碼的不等差錯保護方案，該方法可以有效提高MIB的可靠性。此外，為了進一步提升無線體域網的性能，我們針對體域網的分散式協作通信與資源調度，完成了以下工作： （1）提出基於極化碼與基於信源信道聯合編碼的協作通信方法；（2）提出基於博弈論的無線感測器時間同步方法；（3）提出無線體域網功率及速率自適應調整方法。上述方法可以更有效的降低系統功耗。研究成果發表SCI論文4篇，EI論文2篇，申請發明專利9項。研究成果實現了無線體域網中高性能低功耗的信道編碼技術，達到了預期目標。
