基于无速率编码的SPMA协议优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于无速率编码的SPMA协议优化方法及系统，包括编码步骤：针对MAC帧的帧头和载荷进行编码，得到帧头序列和载荷序列；译码步骤：分别对所述帧头序列和载荷序列进行译码处理，判断是否恢复原始帧数据，若是，则返回ACK停止发送序列；若否，则返回NAK重新发送序列；传输步骤：接收所述数据并在MAC层模块中进行传输。本发明专利技术能够有效实现基于SPMA协议的抗干扰MAC机制。使用无速率编码中的Spinal编码，此时MAC帧变成了多个分片，每个分片具有单独的帧头，在传输过程中可能有部分分片会受到干扰攻击，但接收方只需要成功接收到一定数量的分片即可正确译码，以抵抗通信过程中的干扰攻击。中的干扰攻击。中的干扰攻击。

【技术实现步骤摘要】
基于无速率编码的SPMA协议优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及通信
，具体地，涉及一种基于无速率编码的SPMA协议优化方法及系统。尤其涉及一种基于无速率编码的编译码方法。

技术介绍

[0002]无速率编码又被称为即喷泉码，是由Michael Luby、John Byers等人提出的一种前向纠错码。此编码的发送方进行随机编码，由原本的k个初始分组产生任意数目的编码分组。发送方只需不断发送数据包，接收方只需收到(1+)k个编码分组的任意子集，就可以大概率通过译码成功恢复全部初始分组。理想的无速率码在有效速率低于信道容量时即可正确译码，且计算量适中，保证通信传输的可靠性和有效性。
[0003]在无人机自组网中，MAC层属于较底层的协议，它控制节点如何接入信道之中、数据和控制消息的收发。传统的MAC协议能够解决来自于节点间内部的干扰冲突，但面对来自外部的固定持续的干扰机、随机跳变的干扰等等则无法奏效。干扰机常常发射干扰信号，令传输信道始终处于被占用或者让收发端持续处于相互等待状态。而对于更加智能的干扰方式来说，往往能够捕捉到信号发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无速率编码的SPMA协议优化方法，其特征在于，包括：编码步骤：针对MAC帧的帧头和载荷分别编码，得到帧头序列和载荷序列；译码步骤：分别对所述帧头序列和载荷序列进行译码处理，判断是否恢复原始帧数据，若是，则返回ACK停止发送序列；若否，则返回NAK重新发送序列；传输步骤：接收所述数据并在MAC层模块中进行传输。2.根据权利要求1所述的基于无速率编码的SPMA协议优化方法，其特征在于，所述针对MAC帧的帧头和载荷分别编码包括对帧头部分进行卷积编码和载荷部分进行无速率编码；所述卷积编码包括进行加扰后通过一个码率1/2的卷积编码器，然后对通过卷积编码后的码字进行交织，最后对交织过的比特序列进行BPSK调制；所述无速率编码包括进行加扰后，将载荷序列送入Spinal编码器，所述Spinal编码器生成一个初始化状态，再将数据分为多个消息块，每个消息块经过哈希函数后作为随机种子进入伪随机数生成器，产生多个编码符号。3.根据权利要求1所述的基于无速率编码的SPMA协议优化方法，其特征在于，所述译码处理包括如下子步骤：步骤S2.1：通过BPSK解调对帧头序列进行软判决；步骤S2.2：对软判决后的序列去交织，并进入软输入Viterbi译码器进行卷积译码；步骤S2.3：通过扰码器将译码后的输出比特恢复至原始帧数据；步骤S2.4：对恢复的原始帧数据进行CRC运算，并将运算结果与帧头内的CRC校验字段比对，判断比对内容是否一致，若是，则触发步骤S2.5；若否，则返回ACK停止发送序列；步骤S2.5：将载荷序列送入Spinal译码器进行译码，并通过扰码器将译码后的输出比特恢复至原始帧数据。4.根据权利要求3所述的基于无速率编码的SPMA协议优化方法，其特征在于，所述扰码器和编码步骤中的扰码器是相同的。5.根据权利要求1所述的基于无速率编码的SPMA协议优化方法，其特征在于，所述MAC层模块包括封装成帧模块、虚拟侦听模块、队列管理模块、计数器模块、自动发送/接收机和解封装模块；所述封装成帧模块接收到应用层发送的数据之后封装成为帧格式；所述虚拟侦听和RTS/CTS模块完成信道接入；所述队列管理模块管理发送数据和接收数据的缓冲队列；所述计数器模块生成最大传输次数，提供系统终止条件；所述自动发送/接收机是个事件类型循环模块，事件包括收到ACK，超过最大传输次数和收到NAK。6.一种基于无...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑至傲，江波，高明柯，逄涛，徐宏，
申请(专利权)人：华东计算技术研究所中国电子科技集团公司第三十二研究所，
类型：发明
国别省市：