异构无线传感器网络中的协作多媒体通信理论研究与实现

以实现全球范围内无缝感知为目标的新一代多媒体无线传感器网络在引领新一轮信息化革命的同时，给无线通信基础理论研究也带来了严峻挑战。首先，多样化业务将产生大量多媒体数据，如音、视频；其次，众多子传感网络相互干扰，无线信道进一步恶化；它们还与传统无线通信系统相互融合，频谱环境更加复杂。本项目旨在研究面向多媒体的协作无线通信理论，解决高干扰、复杂频谱环境下高速多媒体传输带来的若干问题。包括, 一：基于压缩感知的多媒体信号处理理论，以提高多媒体压缩效率；二：协作认知频谱管理与功率博弈，解决复杂无线环境中频谱管理和功率控制问题；三：内容已知的协作路由与调度策略，以提高无线网络的承载能力；四：基于跨层优化的协议设计与实现，实现理论到应用的转化。本项目从理论、算法到平台三个层面，从提高多媒体压缩效率和无线通信系统容量两个角度，应对上述挑战，其成果将为感知全球这一目标提供必不可少的理论支撑和技术推动。

本项目面向异构无线传感器网络，着重研究了在高干扰、复杂频谱环境下的多媒体传输技术。研究内容主要包括基于跨层的资源管理策略、多种中继选择策略和先进传输技术三个板块，涵盖了应用层、MAC层和物理层多方面因素，设计了针对不同场景、不同用途的算法。代表性研究点有多用户视频传输的跨层优化、频谱分配和中继选择的联合控制策略、高效次优中继选择算法、自适应信道估计算法、增强的广义的闭环扩展正交空时编码方案和新型Trellis编码空间调制技术。该项目所研究内容以理论创新为基础，注重理论的应用转化，具有重要的理论和应用价值。