物理层网络编码的研究_王峰
物理层编码方式
物理层编码方式
物理层编码方式是在计算机网络中用于将数字数据转换为适合传输的物理信号的技术。
以下是几种常见的物理层编码方式：
1. 非归零编码（Non-Return to Zero, NRZ）：表示逻辑高和逻辑低的两个状态分别使用不同电平表示，例如正电平表示逻辑1，负电平表示逻辑0。
缺点是无法区分连续的0或1序列。
2. 归零编码（Return to Zero, RZ）：每个位期间都会回到零电平，逻辑0使用一半位期间的正电平，逻辑1使用一半位期间的负电平。
缺点是信号频率翻倍，带宽消耗较大。
3. 非归零反转编码（Non-Return to Zero Inverted, NRZI）：逻辑1时不改变电平，逻辑0时电平反转。
优点是无需恢复时钟，缺点是长时间无数据时无法保持同步。
4. 曼彻斯特编码（Manchester）：位的中间由过渡边界，逻辑0时信号从高电平到低电平变化，逻辑1时信号从低电平到高电平变化。
优点是易于时钟恢复和同步，缺点是带宽消耗较大。
5. 差分曼彻斯特编码（Differential Manchester）：和曼彻斯特编码类似，但逻辑0时信号的变化表示为先高后低或先低后高，逻辑1时信号的变化表示相反。
优点是易于时钟恢复，缺点是带宽消耗较大。
这些是常见的物理层编码方式，不同的编码方式适用于不同的传输介质和数据传输要求。
安全的物理层网络编码的研究
科 学 基 金 资 助 项 目 （ ｏ６ ９ ０ ４ ， 东 省 科 技 计 划 资 助 项 目 Ｎ ．０ ７ １６）广
（ ．０ Ｂ ６０ ００ ２ Ｎｏ ２ ０９ ０ ７ １ ４）
物理层网络编码的出现 ． 可以把冲突充分地利用起来
节点 １节点 ２ 节点 ３ 、 、 发送的信息 ； （ 、 （） ￡ ｓ ｔ ｒ ｔ、 （ 。 ） ２ Ｓ ）分别 ３ 表示节点 １节点 ２ 节点 ３发送的物理层 电磁波信号， 、 、 对
于Ｑ Ｓ ， Ｐ Ｋ 它们的关系如下 ：
ｒ ｔ ｓ ｔ ５ ２ ） １） ３ ） （ ＝ （ ＋ （
２ 物 理 层 网 络 编 码 的 基 本 原 理
所谓物理层网络编码 （ｈｓ ａ ｌ ｅ ｎｔｏ ｏｉ ， ｐｙｉ ｌａ ｒ ｅ ｒ ｃｄ ｇ ｃ —ｙ ｗ ｋ ｎ
Ｐ Ｎ ）］ Ｌ ＣＩ 就是借用网络编码的思想在中间节点对信息在物
领域。同时，ｈｎ ｈｎｌ】 Ｋ ｔ Ｓ Ｚａｇ ｅｇ［ Ｓ ｉ 以及 ａｉ ｔ ’ ｔ 。 等人从不同的角
范围的限制， 必须通过节点 ２转发。 １ ２ ３ 、 、 分别表示
第３ 步的网络层网络编码 ，它的吞吐量上分别有 １０ ０％￣
５％的提高。 ０
３ 物 理 层 网络 编 码 的 相 关 研 究 工 作
物理层的广播特性是无线通信区别于有线通信的特 点之一，这一特性帮助我们获得一些通信方式的变化 ， 并 能改善通信性能， 但这一特性的存在也导致了无线网络中 出现诸如隐蔽站和暴露站等特有的冲突问题。 在过去的研 究中，为了避免冲突对接收者解调和解码造成的干扰． 尽 力采取各种办法避免冲突的发生。 但冲突并不总是有坏处 的， 对于无线通信网络来说 ， 无线信道的广播特性为网络 编码的应用提供了有利条件。
网络编码在无线通信系统物理层中的应用
应用Technology ApplicationDI G I T C W 技术208DIGITCW2019.071 引言网络通信技术迅猛发展，现代社会信息化程度不断提高，在这个大背景之下，无线网络对于人们生活的影响越来越大，可以说存在于社会的方方面面。
因为它使用方便，数据传输的效率很高，所以才收到大家的欢迎。
网络编码技术对于网络技术来说是非常重要的，网络编码技术的应用使得人们更快的处理网络节点的信息，而后进行传输。
在一定程度上大大提高了数据传输的效率，减少了网络资源的浪费。
2 网络编码2.1 网络编码概述网络编码的概念起源于2000年在IEEEEtrans-IT 上发表的《网络信息流》，该文章由Ahlswade 发表，网络编码技术使得传统的网络节点发生了革命性的改变，使得以前仅仅作为中间转发器的网络节点变得性能更为强大，不仅可以实现中转，还可以存储数据和传输网络信息。
2.2 网络编码技术的工作原理及优点网络技术以及编码技术相互的结合统称为网络编码技术，具体就是指在双方进行数据相互传输的过程中，需要把数据由一个节点成功传输的另外一个节点，传输过程中需要一定的数据处理过程，且数据接收方不需要对数据进行进一步的重复性处理，从而整体提升数据传输的效率。
网络编码的优点：节省网络带宽；使网络负载平均化；增强网络的稳定性。
2.3 P NC 理论物理层网络编码的重心是基于数据传输过程中载波的传输和码元的传输同步来进行网络编码的，而后再通过映射机制，增强在数据在中继节点接收过程中电磁波的同时到达，而后通过调节数据映射，将电磁波转化映射到网络层，形成比特信息流，相当于在网络层对于信息进行编码。
3 网络编码应用于无线网络技术的特点分析3.1 与传统网络的异同之处传统的数据传输过程主要是通过路由器，将数据包发送到网络目标地址指向的网络链路，存在很大的局限性。
由于没有科学合理的系统安排，常常造成数据在网络链路传输过程中由于任务只能够单向运行无法并行，而导致信息阻塞，传输效率极低。
电信院导师研究方向
需要参与实验测试
《光通信原理与技术》
32
胡海峰
副教授
（1）于遨波，15349127 （2）邢宋隆，15350061 （3）张穗安，15349137 《概率论》、《计算机视觉》《数字图像处理》、《模式识别 （4）陈志鸿，15305009 》； （5）麦思杰，15350048 （6）徐凯昕，15343087 （7）孙健哲，14304141
《数字电路与逻辑设计》《数字集成电路设计》
9
夏明华
教授
确保在实验室有足够的工 作时间；认真负责，积极 主动；保研或者考研的同 学优先。
《数值计算方法》，《概率论与数理统计》
10
孙伟
教授
1、安全数据空间构建技术及其应用； 2、信息伪装处理编码及FPGA设计与实现； 3、基于Linux+ARM的安全通信系统设计与开发； 4、安全传输协议在网络通信中的应用研究； 5、基于面向对象聚类的协同过滤推荐算法及其 系统实现； 6、基于TensorFlow的仿人脑安全软件代码智能 生成技术研究及其应用。
对学生有何要求
主讲课程
1
戴宪华
教授
《数字通信系统》
2
刘星成
教授
《通信原理》；《无线通信原理》；《现代数字信号处理》
3
龙云亮
教授
1、基于PE的电波传播数值仿真及应用； 2、基于FDTD的电波传播数值仿真及应用； 3、移动通信终端天线设计。
《微波技术与天线》
4
马争鸣
教授
1，HSIC正则的流形学习 2，Grassmann流形上的字典学习 3，基于核学习的域自适应学习 4，流形学习的多项式逼近
《微电子学导论》、《半导体物理》
13
陈军
基于物理层网络编码的RFID标签防冲突算法研究
基于物理层网络编码的RFID标签防冲突算法研究作者：王翠香邵星来源：《软件导刊》2015年第12期摘要：针对二进制搜索树算法在解决射频识别系统多标签冲突时读写速率低的问题，提出一种基于物理层网络编码的射频识别标签防冲突算法PNBA。
PNBA算法将传统防冲突算法丢弃的多标签冲突信息压栈保存，引入物理层网络编码技术，结合栈顶信息和已识别标签信息，通过物理层网络编码的解码运算得到未被读取的标签信息，减少读写器和标签之间的交互次数，提高多标签的识别速率。
理论分析和MATLAB仿真表明，PNBA算法与现有二进制搜索算法相比，能够减少读写读取次数，提高系统读写速率。
在标签数目为100时，其读取次数比基本二进制搜索树算法低83%，比后退二进制搜索树算法低43%，读取次数效率达0.93。
关键词：射频识别；标签防冲突算法；物理层网络编码；二进制搜索树算法DOIDOI：10.11907/rjdk.1511164中图分类号：TP312文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2015）012-0053-03基金项目基金项目：国家自然科学基金项目（61502411）；江苏省自然科学基金项目（BK20150432）；江苏省高校自然科学研究面上项目（15KJB520034）；盐城工学院人才引进项目（2014038）；江苏省科技支撑计划项目（BY201410829，BE2014679）作者简介作者简介：王翠香（1982-），女，山东新泰人，硕士，盐城工学院信息工程学院助教，研究方向为无线传感器网络、网络编码；邵星（1985-），男，江苏宿迁人，博士，盐城工学院信息工程学院讲师，研究方向为网络编码、无线多跳网络路由、云计算。
0 引言射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）[1]作为一种自动识别技术，不需要被识别物体在识别物体视距范围内即可工作，具有准确率高、读取距离远、存储数据量大、耐用性强等特点。
物理层网络编码技术的研究与应用
物理层网络编码技术的研究与应用网络编码技术是指在数据传输过程中对数据进行编码处理，以提高数据传输效率和网络通信质量的技术。
现在许多人都使用了网络编码技术，比如我们在使用手机通话或者网络视频时，传输的数据都采用了网络编码技术。
网络编码技术在不同层面上都有着广泛的应用，在其中物理层网络编码技术是比较新的技术，也是最具有研究价值的一个方向。
物理层网络编码技术主要是解决在信道受损时网络传输效率低的问题，这种情况在数据传输中比较常见。
物理层网络编码技术是在传统的通信方式基础上开展的一种新型技术。
它的基本理念是将网络编码推向物理层，通过在发送信号之前对数据进行编码处理，利用多通路来传输每个信号。
由于每个信号都经过了多个通路的处理，即使一些信号在传输过程中出现了错误，也可以通过多个通路上的正确信号进行纠错，从而保证了数据的完整性和正确性。
在物理层网络编码技术中，最主要的问题是如何进行编码处理。
在这个问题上，研究者们开展了大量的探索和实验，尝试了许多不同的编码方式和算法。
其中比较重要的有Harq技术、LDPC技术和Turbo技术。
Harq技术是一种带有自动重传请求机制的分组式数据通信协议，它基于物理层反馈信息，在数据传输的过程中不断进行纠错和重传，最终达到完整传输的目标。
LDPC技术是指利用低密度校验矩阵进行编码的一种技术。
在数据传输过程中，通过对输入的编码进行调节，使得输出码字有更高的纠错能力和更小的数据冗余量，从而提高了数据传输效率和网络通信质量。
Turbo技术则是利用串级结构来进行编码的一种技术，它可以在传输过程中对输入数据进行进一步分析和处理，以获得更好的纠错能力和更高的数据传输效率。
从应用角度来看，物理层网络编码技术可以广泛应用于分布式存储、无线网络通信、数据传输、军事通信等领域。
在数据传输方面，物理层网络编码技术可以显著提高数据传输效率和网络传输质量，从而实现更快速度和更高安全性的数据传输和通信。
在无线网络通信和分布式存储领域，物理层网络编码技术的应用也是非常广泛的。
基于物理层网络编码的通信信号分析方法
种基于译码辅助的盲恢复算法 。该 算法 首先对 第二 时隙映射 信号进 行分 析 ， 主要 包括 调制 参数和 编码参 数等信
息 ； 次， 其 对第一时隙同频 混合信 号进行 最佳采样 点分析 ， 通过聚类 匹配的方法对采样 点信 息进行判 决； 最后 ， 用译 利 码算法对判决信息进行 分组纠错 ， 恢复通信双方的信息序 列。实验结果表 明 ， 所提 算法 能够成功 实现 Ｐ Ｃ混合信 号 Ｎ
ｔｅｆｓ ｓ ｔｎｔｅ Ｎ ｃｅ ｅ ｎ ｌｓ ｒｄｔｅ ａ ｌ ｇｄｔ ｔ ｊｄｅｔｅ ｏ ｐ ｎｎ ｏｂｔｎｏ ｔ ｎ ｔａｔ ｈ ａｅ ｈ ｒｔｌ Ｃｓｈ ｍ ，ａｄｃ ｔ ｅ ｍｐ ｎ ａ ｇ ｍ ｏｅｔ ｆ ｉｉｆ ｍａｏ ．Ａ ｓ ｉ ｏｉ ｈ Ｐ ｕｅ ｈｓ ｉ ａ ｏｕ ｈｃ ｒ ｉ ｌ ，ｔｅ ｐ ｒ ｐ
Ａ ｓｒｃ：Ｔ ｅＰ ｙｉ ｌａｅ Ｎ ｔｏｋＣ ｄ ｇ（ Ｎ ）ｉ ｄｆｃ ｌｔ ｂ ｉ ｔ ｐｄ ｎｏｄｒｔ ｗｒｔ ｎ ｅｏｅ ｔｅ ｂｔａｔ ｈ ｈｓ ａ— ｙｒ ｅ ｒ ｏｉ Ｐ Ｃ ｓ ｉ ｕｔｏ ｅｗｒ ａ ｅ ．Ｉ ｒｅ ｉ ａ ａｄｒｃｖｒ ｈ ｃ ｌ ｗ ｎ ｉ ｅｐ ｏ ｅｐ
（ 信息工程大学 信息工程学院， 郑州 ４０ ０ ） ５０ ２ （ 通信作者 电子邮箱 ｌ ｑｎｏｇ ６ ．Ｏ ’ ｉ ｉ ｎ ＠１３ Ｃｒ ｕ ｙ ｎ
摘
一
要 ： 对 物 理 层 网络 编 码 （ Ｎ ） 针 Ｐ Ｃ 系统 难 截 获 的 特 点 ， 了 实 现 基 于物 理 层 网络 编 码 通 信 信 号 的 盲 恢 复 ， 出 为 提
ｓ ｑ ｅ ｃ ｓｆｏ ｔ ｅ ｓ ｎｄ ｒ ｎ ｈｅ ａ ｅ ． Ｆ ｒｔｙ ｔ ｅ ｌｏ ｉｈ ａ ｌｙ ｅ ｈ ｐｐｎｇ ｉｎａ ｆｏ ｔ ｅ ｓ ｃ ｎ ｓｏ ｉ ＰＮＣ ｅ ｕ ｎ ｅ ｒ ｍ ｈ ｅ ｅ ｓ ｉ ｔ ｐ ｐ ｒ ｉｓｌ ， ｈ ａｇ ｒｔ ｍ ｎａ ｚ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｉ ｓｇ ｌ ｒ ｍ ｈ ｅ ｏ ｄ ｌｔ ｎ
一种有效的卷积码与物理层网络编码联合译码算法
Ｌ Ｕ Ｍｉ ｎ ｇ —ｙ ｕ ｅ ， ＧＵＯ Ｄａ ｏ －ｘ ｉ ｎ ｇ ， ＮＩ Ｕ Ｈｅ －ｈ ａ ｏ
（ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｐ Ｌ Ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ ０ ０ ０ ７ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｎ Ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ Ｄｅ ｃ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ Ａｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ － Ｃｏ ｄ ｅ ｄ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ －
Ｌａ ｙ ｅ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｃｏ ｄ ｉ ｎ ｇ
利用卷积码 网格 图中的全部路径和部分路径进行译码。两种算法可以有效进行译码运 算，尤其是 删减状 态译码算法，具有复杂度低 的优点。仿真结果表 明，所提 出的算法误码率性 能改善显著， 并 且 大幅 降低 了运算 复杂 度 。 关键 词 ：物 理层 网络 编码 ；卷 积码 ；维特 比译码 ；删 减 状 态译码 中图分 类 号 ：Ｔ Ｎ ９ １ １ ． ２ 文献 标 志码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ ０ ２ — ０ ８ ０ ２ （ ２ ０ １ ７ ） 一 ０ ３ — ０ ４ ０ ０ — ０ ６
物理层网络编码系统中ARQ的设计
ｌ ｉ ｎ ｋ — ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ．Ｆ ｏ ｒ Ｔ Ｏ － Ａ Ｒ Ｑ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ｏ ｆ ｓ ｌ ｏ ｗ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｓ ａ Ｔ Ｒ — Ａ Ｒ Ｑ （ Ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ — ｒ ｅ ｌ ａ ｙ
ｔ ｗｏ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎｄ ｉ ｎｇ ｄａ ｔ ａ ｐａ ｃ ｋｅ ｔ ｓ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｂ ｙ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｔ ｈ ｅ￣ｅ ｄｂ ａ ｃ ｋ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ． Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ
ＡＲＱ） ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｔ Ｏ— ＡＲＱ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ，ｉ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｃ ｏ ｄ ｅ ｄ ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｉ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ａ ｔ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｗ ｉ ｌ ｌ ｆ ｅ ｅ ｄ ｂ ａ ｃ ｋ ｍｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ ｓ ｔ ｏ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ｔ ｈ ｅ
物理层网络编码在深空通信中的应用展望
Ａ ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｄｉｎｇ ｉｎ ｄｅｅｐ ｓｐａｃｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
Ｄｏｎｇ Ｇｕａｎｇｌｉａｎｇ，Ｃｕｉ Ｊｉａｎｘｉｏｎｇ，Ｌｉ Ｈａｉｔａｏ，Ｆｅｎｇ Ｇｕｉｎｉａｎ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，Ｃｈｉｎａ）
０ 引 言 随 着 空 间 科 学 技 术 的 发 展 ，空 间 探 测 任 务 正 从 近 地
勘 察 走 向 深 空 探 测 ，月 球 探 测 、火 星 探 测 已 成 为 国 际 上 热 门 的 空 间 活 动 。 目前 ，我 国 正 积 极 开 展 深 空 探 测 和 载 人 登 月 的 规 划 论 证 工 作 ，计 划 开 展 火 星 探 测 、小 行 星 探 测 和 载 人 月 球 探 测 等 各 种 深 空 探 测 活 动 。在 可 以 步 形 成 由 地 基 通 信 、近 地 卫 星 、月 球 中继 、月 球 接 入 网 、火 星 中继 、火 星 接 入 网 等 构 成 的 深 空 网 络 。
ｓｐａｃｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｓｏｍｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｉｆ ｉｃｕｌｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｍｕｓｔ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｊｅｃｔ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｅｐ ｓｐａｃｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｄｅｅｐ ｓｐａｃｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ｄｅｅｐ ｓｐａｃｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｔｗｏ—ｗａｙ ｒｅｌａｙ ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＮＣ
以密码学为主题的数学研究性学习翻转课堂教学研究
密码中，如图 1（b）所示，用大写字母表示明文， 小写字母表示密文，箭头所示的地方对应的明文 为“A”， 密 文 为“d”。 利 用 凯 撒 密 码， 根 据 图 1(b) 可知，对于汉语拼音（二年级的小朋友还没 有学习英语）“WE MEN SHI HAO PENG YOU（我 们是好朋友）”加密所得的密文是“zh phq vkl kdr shqm brx”，解密，可得对应的明文。
摘 要：分析阐释数学与密码学的关系，以数学课程为主线，设计几个以密码学为主题的研究性课题。 促进学生对数学的理解，在一定程度上提高学生利用数学知识解决网络空间安全问题的能力。 关键词：数学；密码学；微课；翻转课堂；研究性学习
0 引 言
随着 2016 年网络空间安全国家战略 [1] 的提 出，网络空间安全知识越来越受到人们的重视， 密码学是其中的重要理论基础 [2]，因而很多学者 致力于密码学知识的科普工作 [3-4]。数学课程贯 穿于从小学到大学甚至博士的各个阶段，其重要 性毋庸置疑，研究性学习是数学的一种重要教学 内容。密码学的很多理论都以数学为基础，是数 学基本理论的应用。把数学和密码学结合起来， 利用微课 [5]、翻转课堂 [6] 等新教学模式，探讨以 密码学为主题的数学研究性学习，不仅可以培养 学生利用数学知识解决实际问题的能力，促进学 生了解密码学相关知识，提高综合素质，而且可 以提升教师的教学能力和水平。
基于物理层网络编码的通信信号分析方法
基于物理层网络编码的通信信号分析方法作者：黄河来源：《科学与财富》2013年第09期摘要：基于物理层的网络编码技术可在提高通信系统通信容量的同时，保证信号的安全、稳定传输，从而提高通信质量。
本文从物理层网络编码技术的概念和特点入手，对该技术中通信信号的处理和分析方法作详细探析，并在此基础之上提出一种基于译码辅助的通信信号忙恢复算法，通过实验分析得出相关结论，供同行参考借鉴。
关键词：物理层；网络编码；通信信号；分析方法随着通信技术的不断发展，人们对通信质量的要求也越来越严格。
鉴于通信信号传输的稳定性以及通信容量是影响通信质量的两个主要因素，所以想要提高通信质量，让通信技术更好的服务于生活，就必须从质量影响因素下手，增大信号传输容量并保证信号传输的稳定性。
这样一来，采取何种方式来增大通信容量，保证信号的稳定、可靠传输便成为了当前业界人士倍加关注的问题。
本文现提出一种可有效提高通信容量的信号处理技术——网络编码技术，并就该技术对通信信号的处理方法作浅要分析。
1、网络编码和物理层网络编码1.1 网络编码技术网络编码技术是解决网络通信系统通信容量低，通信质量差的一项关键技术，目前在网络领域、信息领域以及编码领域中得到了广泛的关注和应用。
随着无线网络技术的不断发展，网络编码的应用范围和研究阵地也逐渐从有线网络转移到了无线网络中，而在无线网络领域中，网络编码除了可以应用于网络层外，还可以应用于物理层，这也就是我们即将要提到的物理层网络编码技术。
事实上，网络编码技术本身就具备有提高网络吞吐量，保证网络信号传输不受干扰，通信质量不会下降的功能特点。
1.2 物理层网络编码技术所谓物理层网络编码技术，实质就是指应用于物理层的网络编码，主要工作原理是将2个相互混合的模拟数字化信号看作是一个经过了网络编码之后的独立信号，然后对信号进行处理和传输。
相比于网络层网络编码技术，基于物理层的网络编码技术所需要进行的信号传输次数更少，仅仅只需要两次。
基于物理层网络编码的无线网络路由协议
基于物理层网络编码的无线网络路由协议潘鹏贵;林霞;许力;林力伟【摘要】Most traditional routing protocol designs to reduce or avoid interference. So it can not take advantage of the physical-layer network coding and causes the throughout of the network can not be improved. A wireless network routing protocol based on Physical-layer Network Coding(PNC) is proposed. Through the cooperation between network layer and physical layer to enhance the node's interactability. Compared with non-coding and network coding strategy, the integration of physical layer network coding and routing protocol improves the network throughput by 50% and 28% respectively.%传统路由协议的设计都是尽量减少或避免信号传输的互相干扰,无法发挥物理层网络编码的优势,导致网络吞吐量不能得到提升.为此,提出一种基于物理层网络编码的无线网络路由协议,通过网络层与物理层的跨层协作增强节点的交互能力.仿真实验表明,与无编码、直接转发的网络编码策略相比,该协议分别能提高50％和28％的网络吞吐量.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2012(038)019【总页数】4页(P78-81)【关键词】无线网络;物理层网络编码;跨层协作;路由协议;中继【作者】潘鹏贵;林霞;许力;林力伟【作者单位】闽江学院现代教育技术中心,福州350108;福建出入境检验检疫局检验检疫技术中心,福州350003;福建师范大学数学与计算机科学学院,福州350007;福州教育学院计算机系,福州350108【正文语种】中文【中图分类】TP3931 概述利用电磁波进行的无线通信具有广播特性，这种广播特性会引起信号间的互相干扰，给无线网络通信造成负面的影响，在传统的IEEE 802.11网络中，由于存在一跳的包与另一临近跳的包在同一个业务流中碰撞的“干扰”现象，使得多跳线性网络的理论吞吐量还不及单跳网络的1/4[1-2]，因此在传统的路由算法的设计过程中都会尽力去避免或者减少无线信号间的互相干扰[3]。
无线协作网络的物理层网络编码研究进展
无线协作网络的物理层网络编码研究进展陈文;韦莎【摘要】随着网络编码技术的发展和对干扰无线信道的研究,提出了无线多源信息的物理层网络编码,它能够有效融合干扰并提高无线网络的频谱效率.本文从物理层网络编码的研究背景和研究进展介绍了无线协作网络的物理层网络编码.本文从几种中继技术入手,针对多源中继系统,介绍了典型模拟网络编码和数字网络编码的特征和性能,同时也给出了作者的部分工作.本文对中继通信和无线网络编码的研究有一定参考价值.【期刊名称】《数据采集与处理》【年(卷),期】2016(031)003【总页数】14页(P415-428)【关键词】中继通信;网络编码;物理层网络编码;模拟网络编码;数字网络编码【作者】陈文;韦莎【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海,200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】TN929.5引言随着移动互联技术的不断发展和进步，以WIFI、蜂窝通信和蓝牙等为代表的无线通信技术已经成为人们日常生活的重要组成部分。
但是，相比于有线网络，无线网络更容易受到信道衰落、路径损耗、阴影效应和信道间干扰等不稳定因素的影响，使信号的传输质量大大降低，因而只能为用户提供相对有限的数据传输速率。
协作通信技术利用无线电波的广播特性，通过分布式的用户天线，构成虚拟多输入多输出(Multiple input multiple output, MIMO)系统，提高了无线通信系统的信道容量、无线传输质量和空间分集增益。
然而，无线中继通信技术因为受到用户间信道干扰和额外中继链路开销的影响，无法进一步提高多用户协作系统的频谱效率。
而网络编码技术通过中继节点对多个信源信息进行联合编码处理，提高了频谱效率，实现了网络负载的均衡，增强了无线网络的鲁棒性，最大限度地实现了网络资源的合理运用。
近年来，基于物理层网络编码设计的无线协作通信系统，是继MIMO多天线技术之后无线通信网络领域内又一前沿研究课题。
物理层编码与安全研究
物理层编码与安全研究
由于无线媒介本身的开放性质和广播特性,无线通信一方面容易出现丢包等传输质量方面的问题,另一方面容易受到潜在的安全威胁。
为了提升无线信道中的传输质量,可以采用信道编码,近年来信道编码方面新涌现出的一个研究热点是数字喷泉码。
为了提升安全性,文献中也已经提出了很多物理层安全技术,例如借助人工噪声、借助波束成形等等。
本论文将这两点结合在一起,研究基于喷泉码的物理层安全技术。
本文的主要工作如下:1、研究了喷泉码的优化问题。
针对点到点的传输,提出了一种带反馈的LT码设计,可以降低译码开销,提高译码性能;针对多点传输,提出了一种协作LT码设计,可以提高系统的平均译码性能。
2、研究了基于喷泉码的安全存储问题。
利用喷泉码的特点,提出了一种新的编码存储方法,将喷泉码编码后的信息分布储存在多个独立的存储器中,一方面可以因为多点存储而提高抗毁性,另一方面由于喷泉码的可解条件限制,能提高信息的抗窃听性能。
3、研究了基于物理层编码的密钥协商技术。
利用信道编码在无线信道中的差异性,提出了一种密钥协商协议。
可以使正常通信的双方以高成功率建立双方共知的密钥,同时使其他窃听者截获密钥的概率充分低。
4、研究了基于物理层编码的安全传输技术。
利用喷泉码的随机线性特性和无线信道物理层丢包差异性,提出了一种物理层安全传输协议,能保证正常通信的双方实现可靠传输,同时使窃听者的破解率非常低。
1-110数字编码(王峰)
1-110数字编码(王峰)王峰,男,1990年生于中国江西吉安,世界记忆大师,2014年参加江苏卫视科学真人秀节目《最强大脑》,2015年以队长身份再次参加《最强大脑第二季》。
在3天的比赛中,王峰以5分钟记忆500个数字,1小时记2660个数字,听记300个英文数字的成绩,打破3项世界纪录。
“世界记忆之父”托尼博赞惊叹:“王峰的纪录在今后几年恐怕都没有外国选手可以打破,王峰是比赛有史以来最优秀的一名选手。
而他所在的‘中国记忆精英战队’是全球最顶尖的记忆团队。
”1 蜡烛、衣服、铅笔、树、鱼、雨、姨、意、义、遇、幺、妖、弯、多2 鹅、耳朵、儿子、娘、梁、粮、俩、鸭子、爱、恶、鳄、双、对3 耳朵、伞、山、丧、散、上、生、屁股、酸菜、蒜4 帆船、寺庙、士、死、事、私、施、屎、市、诗、师、小汽车5 秤钩、虎、呜、巫、母、武、舞、伍、手、五角星、壶6 勺子、刘德华、陆、鹿、驴、牛、留、柳、路、妞、纽、扭、豆芽7 镰刀、妻、旗、气、齐天大圣、锄头、拐杖、起、鸡、漆、梯8 眼镜、发、罚、法、葫芦、麻花、链、坝、花、把9 哨子、啤酒、久、舅、旧、救、揪、狗、猫、韭菜10 棒球、石头、石林、衣领、窑洞、妖洞、摇动、移动、要领11 筷子、走路、平行线、铁路、双杠、姨姨、雨衣、寓意、意义12 挂历、椅儿、婴儿、幺儿、鱼儿、鱼粮、姨娘、一双、一对、一两13 医生、衣裳、石山、失散、一生、衣伞14 钥匙、要死、多发、意思、遗失、轶事、意识、一世、玉石15 鹦鹉、义务、义乌、一壶、衣服、衣物、遗物、药物、玉壶16 石榴、石牛、石妞、一路、一溜、衣禄、一楼17 仪器、妖气、义务、遗弃、一起、玉器、一汽、石鸡、石刀18 哑巴、一把、泥巴、药吧、要发、石坝19 衣钩、要求、幺舅、石狗、石猫、依旧120 香烟、耳铃、爱你、耳洞21 鳄鱼、二姨妈、阿姨、恶医、恶意22 双胞、额娘、二两、双双、对对、鸳鸯、娘娘、兔儿、土鸭、涂鸦23 和尚、峨山、梁山、儿散、凉扇、鸭屁、爱上、耳环24 闹钟、、耳屎、爱死、饿死、屙屎、粮食25 二胡、恶虎、鸭蛋、鹅屋、儿屋、土屋26 河流、二流子、恶妞、二妞、二楼27 耳机、爱妻、恶妻、二鸡、两栖28 恶霸、二爸、二巴、土坝、土瓜、两发、凉瓜29 饿囚、土狗、按钮、瘦子、饿久30 三轮车、山洞、山岭、山林、森林、山石31 鲨鱼、鳝鱼、上衣、三姨、山妖、山药、山腰、狐狸32 扇儿、山鸭、山崖,山丫、生涯33 星星、水波、马桶、酸酸、34 三丝、生死、绳子、酸死、三思、丧事、上司35 山虎、散布、散步、山谷、珊瑚,上午36 山鹿山路、三楼、山牛、山妞、迷路、上路、上楼37 山鸡、三七花、丧气、生机、生气、神机、升旗38 妇女节、傻瓜、伞把、散发、伤疤、山霸王39 山丘散酒、三舅、三九感冒灵、喂药、三角形、酸角40 司令、失灵、尿桶、私通41 司仪、死鱼、四楼、示意、事宜42 柿儿死鹅、死鸭、示爱、死俩、死儿43 石山四川、丝衫、师生、瓷砖、慈善44 蛇、香蕉、逝世、试试、事事45 师父、师母、石虎、事物、食物、清明节46 饲料、思路、死路、4楼、死牛、私六47 司机、死机、死去、市区48 石板、丝瓜、司法、柿花、孤儿、死爸、市花49 湿狗、四舅、死狗、市酒、世界50 武林、武陵、舞林、虎胆、孤单51 工人武艺舞衣五姨52 鼓儿、我儿子、我爱、武松、吾儿、五粮液、妩媚娘53 乌纱帽、巫山、云南、午餐、舞扇、虎山54 武士、青年节、舞狮、无事、虎屎、虎视、故事55 火车、马克思、勾勾、呜呜、污物、虎屋56 葫芦无路、5楼、瞎子、乌牛、蜗牛、无聊57 武器、机关枪、无妻、光棍、乌鸡、无机、张无忌58 尾巴、苦瓜、无法、和尚(无发)、我爸、虎爸59 蜈蚣、武警、无救、棺材、乌狗、污垢60 榴莲、柳林、漏洞、绿林、牛洞、纽洞、扭动61 儿童、牛医、牛衣、镂衣、路易、牛妖、扭腰62 牛儿、牛耳、扭耳、鹿儿、陆良、牛粮63 流沙(沙僧)、庐山、流散、硫酸、牛头山、绿伞64 螺丝、屎、律师、烈士、流失、鹿死、劣势65 尿壶、牛屋、露骨、妞屋、落伍、螺母66 蝌蚪、大顺、溜溜球、妞妞、禄禄、六路车67 油漆、楼梯、漏气、牛气(冲天)、怒气68 喇叭、路霸、牛爸、69 八卦、牛角、溜狗、溜猫、绿球70 冰淇淋、麒麟、机灵、激灵、鸡蛋71 鸡翼、机翼、建党节、起义、歧义、机要、鸡药72 企鹅、妻儿、凄凉、鸡粮、乞儿73 花旗参、凄惨、旗杆、气浪、鸡肝、沮丧74 骑士、气死、鸡屎、气势、歧视、启事75 西服、媳妇、去污、几乎76 汽油、气流、急流、激流、骑鹿、鸡肉77 机器人(叮当猫)牛朗、织女、鹊桥、芦沟桥、凄凄惨惨、七喜78 青蛙、西瓜、去吧、鸡爸、妻发、西华公园79 气球、汽酒、鸡狗、乞求、骑狗80 巴黎铁塔、百灵鸟、伤疤灵、发动、不动81 白蚁、建军节、白衣、白玉、护士、花衣、军队82 靶儿 83芭蕉扇巴山84巴士85宝物86八路87白旗白棋88 爸爸 89 芭蕉 90 酒瓶 91 球衣 92 球儿 93 旧伞94 酒寺首饰 95 酒壶 96 旧炉 97 旧旗 98 酒吧 99舅舅00 望远镜继续阅读。
10Mbps串行通信的物理层设计
10Mbps串行通信的物理层设计
张华;王冰峰;刘超
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2006(19)9
【摘要】介绍了一种10MHz串行通信的物理层设计,该设计是一个完整的串行通信协议的底层.首先分析了物理层的总体结构,然后介绍了8b/10b的编码技术,又分别介绍了发送环节和接收环节内部各个模块的实现原理和算法流程,最后给出对整个设计模块的仿真波形.
【总页数】2页(P5-6)
【作者】张华;王冰峰;刘超
【作者单位】电子科技大学自动化学院,四川,成都,610000;电子科技大学自动化学院,四川,成都,610000;电子科技大学自动化学院,四川,成都,610000
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.DSP的串行通信——TMS 320F240与PC机串行通信的设计 [J], 李吉琴
2.10Mbps以太网交换式集线器的设计和实现 [J], 王涌;窦文华
3.通信系统的设计与验证——LTE与WiMAX物理层设计工具选择 [J], Markus Willems; Holger Keding
4.通信系统的设计与验证——LTE与WiMAX物理层设计工具选择 [J], Markus Willems; Ph.D.,Holger Keding; Ph.D.Synopsys, Inc.
5.安捷伦推出用于卫星通信和导航的系统设计工具新功能加快物理层设计与测试[J],
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100G以太网中物理层编解码器设计
100G以太网中物理层编解码器设计
张鹏;邱琪
【期刊名称】《光通信研究》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】文章提出了在100G以太网中可能用到的基于简化查找表的64B/66B编解码器方案,并完成了该编解码器的设计和实现;该编解码器对64B/66B的查找表进行了简化,程序设计中使用了并行处理和流水算法.测试结果表明,该编解码器的编解码速度快,可靠性高,能够满足高速数据处理的要求.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】张鹏;邱琪
【作者单位】电子科技大学,通信与信息工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学,光电信息学院,四川,成都,610054
【正文语种】中文
【中图分类】TN915
【相关文献】
1.基于以太网的嵌入式高清视频编解码器的设计 [J], 郭翠娟;马瑞铭;武志刚
2.10G以太网系统中的并行CRC编解码器的设计 [J], 刘昭;苏厉;金德鹏;陈虹;曾烈光
3.100G比特以太网物理层标准和传输问题 [J], 吴海平;敖志刚;孙小波;智军
4.100G以太网CGMII接口的电路设计 [J], 董乾;刘勇;赵赛
5.康普OM4光缆在100G以太网中传输距离达到430米 [J], 刘华
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5g 物理层算法相关的书籍
5g 物理层算法相关的书籍5G物理层算法是指在5G通信系统中，用于处理物理信号传输和接收的算法。
物理层算法是5G通信系统的核心部分，对于提高系统性能、提供高速率和可靠性具有重要作用。
下面将介绍几本与5G 物理层算法相关的书籍。
1. 《5G物理层算法与技术》本书由王亚伟等人编著，系统地介绍了5G通信系统的物理层算法和技术。
内容包括5G物理层架构、多天线技术、波束赋形、信道编码和调制等关键技术。
该书深入浅出地解释了算法原理，并结合实际案例进行分析和实验验证。
适合从事5G物理层算法研究和工程实践的专业人士阅读。
2. 《5G移动通信系统物理层算法与实现》该书由孙瑞等人编著，详细介绍了5G移动通信系统的物理层算法及其实现。
内容包括信道建模与估计、信道编码与解码、调制与解调、信道估计与均衡、波束赋形等关键技术。
通过理论推导和仿真实验，读者可以深入理解5G物理层算法的原理和设计思想。
该书适合对5G物理层算法感兴趣的学生和工程师阅读。
3. 《5G无线通信系统物理层算法设计与实现》本书由王楠等人编著，详细介绍了5G无线通信系统的物理层算法设计和实现。
内容包括MIMO技术、波束赋形、信道编码与调制、多址技术等关键技术。
该书通过理论分析和仿真实验，深入阐述了5G物理层算法的设计原则和实现方法。
读者可以通过学习该书，了解5G物理层算法的最新进展和应用场景。
4. 《5G通信系统物理层算法及其实现》该书由刘志刚等人编著，系统地介绍了5G通信系统的物理层算法及其实现。
内容包括多天线技术、调制与解调、信道编码与解码、波束赋形等关键技术。
该书通过理论分析和实验验证，深入剖析了5G物理层算法的设计思想和实际应用。
适合从事5G通信系统研发和设计的专业人士阅读。
以上几本书籍涵盖了5G物理层算法的关键技术和实现方法。
通过阅读这些书籍，读者可以全面了解5G物理层算法的原理、设计思想和实际应用，从而为5G通信系统的研发和工程实践提供参考和指导。
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信道编码介绍
3.2 汉明码 汉明码是一组固定长度的码组，可表示为（n，k）。在汉明码中，监 督位被加到信息位之后，形成新的码。在编码时，k个信息位被编为n位码 组长度，而n-k个监督位的作用就是实现检错与纠错。下面将以（7，4） 汉明码为例，对汉明码进行介绍。 在一个长度为n的码组上，前面的k个位置为信息位的位置，后面的r （r=n-k）个位置为监督位的位置。这r个监督位有2r种组合方式，如果用 其中的一种组合表示无错，则其余的2r-1种组合就可以表示1位错码的2r1种可能位置。如果希望用r个监督位构造监督关系式来指示一位错码的位 置，则要求
信道编码介绍
3.1 LDPC码和TURBO码 LDPC信道编码技术是编码界的重要成果之一。1/2码率的二元LDPC码 在AWGN信道下的性能距离信息论中的香农限仅差0.0045dB。LDPC码与高效 调制相结合，能满足移动通信高速数据大容量传输的迫切要求。然而， LDPC码面临的一个主要问题是较高的编码复杂度，如果采用普通的编码方 式，LDPC码有二次方的编码复杂度，在码长较长时是难以接收的。
四种方案的比较
方案一 传统的物理层网络编码方案
四种方案的比较
方案一误帧率公式推导
四种方案的比较
方案二 网络编码与信道编码方案相结合的DF方案
四种方案的比较
方案二误帧率公式推导
四种方案的比较
方案三 物理层网络编码与信道编码相结合的方案
四种方案的比较
方案三误帧率公式推导
四种方案的比较
对方案三的改进
网络编码概述
网络编码应用举例 下面将以经典的蝴蝶网络为例，来说明网络编码的使用可以使网络 通信达到最大流限。图1-2是一个具有两个目的节点的单位容量(每条边 的容量为1)多播网络，假设各链路无差错和无时延。则（a）中的传输会 出错，而（b）中应该网络编码技术成功传输。
物理层网络编码介绍
二.物理层网络编码介绍 2.1物理层网络编码的提出 无线网络与有限网络相比，一个最大的区别就是它的广播特性。在 传统的无限网络中，要尽量避免同时收到多个节点发送的信号，因为这 些信号会相互干扰，使系统的性能下降。
谢 谢！
r2 (t ) s1 (t ) s3 (t ) [a1cos(wt ) b1sin(wt )] [a3cos(wt ) b3sin(wt )] (a1 a3 )cos(wt ) (b1 b3 )sin(wt )
物理层网络编码介绍
表2-1是物理层网络编码映射方式的表格，此表中左半部分是N1和N3 的调制映射，右半部分是N2的解调和调制映射。
信道编码介绍
图3-1 （7，4）汉明码的16个许用码组
四种方案的比较
四.四种方案的比较
在本章中将对四种传输方案进行分析比较。前两个方案是已有的方 案，后两种方案是在自己提出的。下面将从误帧率和吞吐量这两个方面 对这四个方案进行评价。我的主要工作在于提出后两种方案以及对四种 方案的误帧率进行公式推导和仿真。
由于两个（7，4）汉明码的许用码组进行异或之后仍然是一个许用 码组，而物理层网络编码也是进行异或，因此可以在物理层网络编码之 后进行一次汉明码的解码，从而降低误帧率。
四种方案的比较
方案四 改进后的物理层网络编码与信道编码相结合的方案
四种方案的比较
方案四误帧率公式推导
四种方案的比较
四种传输方案的误帧率与归一化信噪比关系曲线
方案一的吞吐量最高。方案三和方案四由于引入了码率为4/7的 汉明码编码，所以吞吐量为方案一的4/7。而方案二不仅引入了汉明 码编码，而且比其他三种方案都要多一个时隙，所以吞吐量最低， 仅为方案一的8/21。
ห้องสมุดไป่ตู้后可以研究的方向
物理层网络编码与LDPC码的结合
信号的载波相位不同步时如何进行物理层网络编码
四种方案的比较
四种传输方案的误帧率与归一化信噪比的对应表
四种方案的比较
仿真结果
四种方案的比较
仿真得到的误帧率与归一化信噪比的对应表
四种方案的比较
对四种方案的评价
误帧率
在归一化信噪比相同的条件下，方案一的误帧率最高，方案三 的误帧率次之，而方案二与方案四的误帧率非常接近，可以认为两 者的误帧率相同。 吞吐量
物理层网络编码介绍
物理层网络编码介绍
物理层网络编码介绍
物理层网络编码介绍
物理层网络编码介绍
2.3物理层网络编码的映射方式 假设所有的节点均采用 QPSK（四相相移键控）调制，并且假设符号 级和载波相位同步，并运用功率控制，使得从 和 到达 的信号具有相同 的幅度和相位。那么在一个符号周期内 收到的带通信号可以表示为：
式（3-1)称为汉明不等式。
信道编码介绍
图3-1为（7，4）汉明码的16个许用码组。（7，4）汉明码的最小码 距为3，所以它能纠正出一个错码或者检出两个错码。汉明码的码率如式 （3-2）所示：
k nr r 1 n n n
当n增大时，η 随着增大，即可通过增加码长提高编码效率，故汉明 码是一类高效码。但是由于式（3-2）是纠正一位错误的汉明码的码率， 当码长增加时，两个码位或两个以上码位同时出错的概率会增加，这时无 法纠正错误。也就是说码长增加时误码率会变大，所以在选择汉明码时要 从码长和误码率这两方面折衷考虑。
物理层网络编码的研究
姓名： 王峰 学号： 0100349015
大纲
一. 二. 三. 四.
网络编码概述 物理层网络编码介绍 信道编码介绍 四种方案的比较
网络编码概述
一.网络编码概述 如图1-1所示，在传统的计算机网络中，每个节点(可以是交换机或 路由器)，在存储转发模式下，节点只进行数据分组的路由和复制。而不 同与传统网络，具有网络编码功能的节点则会对数据包进行编码/解码运 算，交换机输出的信息流是其输入的信息流的函数。传统网络的存储转 发模式可看作网络编码的特例。
信道编码介绍
三.信道编码介绍
信道编码的实质是通过增加信息的冗余度来换取信息传递的可靠性。 信道编码的原理，就是根据要发送的信息比特增加一定数量的冗余比特 （也即校验比特），使它们满足一定的约束关系，把信息比特和校验比特 组成码字进行发送，而在接收端根据码字中的约束关系进行检错和纠错。 但是，校验比特的加入势必造成原有信息传输速率的降低。如何提高 信息传输效率是有效性问题，而降低信息传输的误码率是可靠性问题。一 般而言，增加发送信息的冗余度可以提高通信的可靠性，但又会浪费带宽， 造成有效性的降低。因此，信道编码研究要在信息传输的有效性和可靠性 之间做出平衡，研究给定条件下最合适的技术。
张胜利等人在2006年提出了通过把同时收到的两个信号的电磁波进 行映射可以实现网络编码，从而把相互干扰的信号变成有用信号，提高 了系统的吞吐量。这种通过把物理层的叠加后的电磁波进行映射来实现 等效的网络编码的过程被称为物理层网络编码（PNC）。
物理层网络编码介绍
2.2三种传输方案的比较
考虑到如图2-1所示的三节点的线性网络模型。在此模型中节点1和 节点3是需要相互交换信息的节点，节点2是中继。在介绍物理层网络编 码传输方案之前，先对传统的传输方案和一般的网络编码方案进行介绍。
Turbo码是一种并行级联卷积码，其关键技术是利用交织器和迭 代译码实现了信道编码定理指出的随即编码和最大似然译码，译码性能可 以逼近香农限。但是Turbo码对交织器的要求很高，实现逼近香农限的难 度大。Turbo码编码简单，又具有逼近香农限的性能，但是其译码实现复 杂度高，单个译码器很难满足更高的宽带传输，而且多个译码器的并行实 现难度大。