深空探测图像的信源信道编码及码率联合分配研究

《深空探测图像的信源信道编码及码率联合分配研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文深空探测图像的信源信道编码及码率联合分配研究RESEARCHONSOURCECHANNELENCODINGANDJOINTRATEALLOCATIONFORDEEPSPACEIMAGETRANSMISSION丁婵娟哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TN911.73学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文深空探测图像的信源信道编码及码率联合分配研究硕士研究生：丁婵娟导师：吴绍华副教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业

2、大学万方数据ClassifiedIndex:TN911.73U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringRESEARCHONSOURCECHANNELENCODINGANDJOINTRATEALLOCATIONFORDEEPSPACEIMAGETRANSMISSIONCandidate：DingChanjuanSupervisor：AssociateProf.WuShaohuaAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeofEngineeringSpe

3、cialty：ElectronicandCommunicationEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefense：December,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要在深空探测中，图像信息能够直观、准确的反映未知深空特点，因此其高效而准确的回传是深空通信的核心任务之一。深空通信具有上下行链路资源非对称、通信链路实时多变、链路误码率极高等特点，因此对探测图像

4、传输系统的设计提出了高要求，本文的研究重点即对图像传输系统的核心环节——信源压缩编码和信道编码方法进行深入研究。主要包括两方面，一是从现行的信源压缩编码模块与信道编码模块分离设计系统出发，分别考察、分析并对比了各模块代表性的编码方式，结合深空通信特点给出了优选建议；二是在此基础上，以尽可能提高图像的回传质量为目标，从联合信源信道编码的思想出发，研究了基于信源压缩码率和信道编码码率联合优化分配的传输方案。具体包括如下工作：简要介绍和分析了现行深空图像传输系统中信源压缩编码方式。之后对目前图像传输系统中常用的几种信源压缩编码方式进行深入研究并通过仿真进行性

5、能对比，选择具有较低复杂度和高质量图像恢复能力的多级树集合分裂（SetPartitioninginHierarchicalTrees，SPIHT）编码算法作为深空图像传输系统中信源压缩编码方式。之后对传统深空信道编码技术中的LDPC（LowDensityParityCheck）码和ArikanE于2009年提出的Polar码进行研究，通过仿真对比了二者的性能，选择理论上能达到香农限的Polar码作为深空图像传输系统中信道编码方式。传统深空通信图像传输系统采用信源信道分离编码传输方式，在系统总的传输码率一定的前提下，信源压缩编码码率和信道编码码率固定，不

6、能随深空时变信道进行自适应调整，图像传输质量难以达到最优。本文从联合信源信道编码（JointSource-ChannelCoding，JSCC）的思想出发,创新性提出将信源压缩码率和信道编码码率联合优化分配、且能根据信道条件动态自适应调整码率的传输方法。更进一步，考虑到图像压缩输出码流的渐进伸缩性，所提方法中还设计了基于不等差错保护（UnequalErrorProtect，UEP）的分段组合码率分配机制。以深空探测采集的标准图像作为传输对象，在同等条件下，分别对传统分离编码传输方案、基于UEP的传输方案、无UEP的码率联合分配传输方案和有UEP的码率联

7、合分配方案进行了图像传输性能仿真与对比。仿真结果表明，在相同信道条件下，本文所提出的码率联合分配传输方案能取得更好的传输性能，其中有UEP的码率联合分配方案性能最优，相较传统分离编码传输系统在图像质量恢复上平均有3dB-5dB的提升。关键词：信源压缩编码；信道编码；码率联合分配；不等差错保护-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInthedeepspaceexploration,theimagecanaccuratelyreflecttheunknowndeepspace,soitisveryimportanttogetthema

8、ccuratelyandefficiently.Thecharacteristicsofdee