情報源の空間・時間相関を利用した通信路統合復号法

利用信息源的空间和时间相关性的信道集成解码方法

基本信息

批准号：
09J03320
负责人：
小林健太郎
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

平成21年度に引き続き,無線センサネットワークにおける観測データの空間的・時間的な相関の特徴に着目し,センサ情報の相関に基づき無線通信で生じた誤りを訂正する分散符号化・統合復号の検討を行った.まず,平成21年度の検討に基づき,観測データの時間的な変動の大きさによりセンサのADコンバータの出力に空間的な相関が高いビットと低いビットの箇所が混在する場合,それが観測データの相関の推定精度,ひいて誤り訂正の性能を大きく劣化させる要因となることを解析的に明らかにした.さらに,センサのADCコンバータ出力に簡単なグレイ符号化を用いてADCコンバータ出力に生じるビットの繰り上がりを回避することで誤り訂正の性能を大きく向上できることを,実測した室温データに基づいた性能評価により明らかにした.以上により,無線センサネットワークを用いた環境データ収集において,提案した分散符号化・統合復号方式は無線通信で生じた誤りの低減,ひいては所望の通信品質を満たすために必要な送信電力の削減に有効であることを示した.また,観測データをそのまま送信するだけでなく,観測データの時間的な相関に応じたデータ圧縮の組み合わせについても検討を行った.情報量を基準としたデータの圧縮による送信電力削減の効果と冗長が削減されることによる誤り訂正効果低減の影響のトレードオフ関係について性能評価を行った.これより,提案した分散符号化・統合復号方式は単純なパリティビットのパンクチャだけでも無線通信品質を保ちつつ最適なデータ圧縮が達成できる性能範囲があることを示した.

延续2009年，我们关注无线传感器网络中观测数据的时空相关性特点，研究基于传感器信息相关性的分布式编码和集成解码来纠正无线通信中出现的错误。在 2009 年进行的研究中，我们根据观测数据的时间波动幅度确定了传感器 AD 转换器输出中哪些位具有高空间相关性，哪些位具有低空间相关性。分析表明，当存在混合位置时，这成为极大恶化观测数据相关性估计精度的因素，进而降低纠错性能。此外，我们还发现应用简单的格雷码基于测量的室温数据对传感器 ADC 转换器的输出进行的性能评估表明，通过使用避免 ADC 转换器输出中发生的位携带，可以大大提高纠错性能。结果，当使用无线传感器网络收集环境数据时，所提出的分布式编码/集成解码方法可以减少无线通信中引起的错误并提高满足期望通信质量所需的传输，这表明它可以有效地减少错误。功耗。除了按原样发送观测数据之外，还可以根据观测数据的时间相关性来组合数据压缩。我们还研究了通过基于信息量压缩数据来降低传输功率的效果与通过减少冗余来降低纠错效果的效果之间的权衡关系，由此我们表明了所提出的分布式编码/集成解码。该方法具有一个性能范围，在该性能范围内，即使简单地对奇偶校验位进行穿孔，也可以在保持无线通信质量的同时实现最佳数据压缩。