1. Codice del canale: Questo è cruciale per la correzione degli errori. Le tecniche includono:
* Correzione degli errori in avanti (FEC): Aggiunge informazioni ridondanti ai dati dell'immagine prima della trasmissione. Il ricevitore utilizza questa ridondanza per rilevare e correggere errori. I codici FEC comuni includono:
* Codici turbo: Codici ad alte prestazioni che si avvicinano al limite di Shannon (velocità di trasmissione massima teorica).
* Codici di parità a bassa densità (LDPC): Un'altra potente classe di codici con buone prestazioni e complessità relativamente bassa.
* Codici Reed-Solomon: Efficace per correggere gli errori di scoppio (più errori consecutivi), che sono comuni nei canali di sbiadimento.
* Codici convoluzionali: Codici relativamente semplici adatti per applicazioni a bassa complessità.
* Richiesta di ripetizione automatica (arq): Il ricevitore richiede la ritrasmissione di pacchetti contenenti errori. Le variazioni includono Stop-and-Wait Arq, Go-Back-N Arq e ARQ di ripetizione selettiva, ciascuno con compromessi tra complessità ed efficienza.
2. Tecniche di modulazione: La scelta di uno schema di modulazione appropriato influisce sulla robustezza contro lo sbiadimento.
* Modulazione adattiva: Lo schema di modulazione (ad es. BPSK, QPSK, QAM) è regolato in modo dinamico in base alle condizioni del canale. Gli schemi di modulazione di ordine superiore vengono utilizzati quando il canale è buono, mentre gli schemi di ordine inferiore vengono utilizzati durante i periodi di sbiadimento.
* Divisione di frequenza ortogonale multiplexing (OFDM): Divide il segnale in più sottoportanti ortogonali, consentendo la diversità di frequenza. Questo combatte lo sbiadimento selettivo in frequenza (diverse frequenze che sperimentano diversi livelli di attenuazione).
3. Compressione dell'immagine: La compressione efficiente riduce la quantità di dati che devono essere trasmessi, migliorando così l'affidabilità e riducendo l'impatto degli errori.
* Compressione perdita: Le tecniche come JPEG e JPEG 2000 scartano alcuni dati di immagine per ottenere rapporti di compressione più elevati. Tuttavia, ciò aumenta la sensibilità agli errori. Un'attenta considerazione dei parametri di quantizzazione è cruciale.
* Compressione senza perdita: Tecniche come PNG mantengono la fedeltà dell'immagine perfetta ma ottengono rapporti di compressione più bassi. Ciò riduce l'impatto degli errori, ma aumenta i tempi di trasmissione.
4. Codice di origine: Tecniche incentrate sulla rappresentazione dei dati dell'immagine in modo efficiente, spesso intrecciati con la compressione. Questi possono includere:
* Codice di trasformazione: Trasforma i dati dell'immagine in un dominio diverso (ad es. Dominio di frequenza usando la trasformata discreta del coseno (DCT)) prima della compressione, consentendo una migliore compattazione energetica.
* trasformazioni wavelet: Efficace per rappresentare immagini a diverse risoluzioni, consentendo la trasmissione progressiva e una migliore resilienza degli errori.
5. Interleaving: Riorganizza i bit o i simboli dei dati dell'immagine prima della trasmissione. Ciò diffonde errori di scoppio, facendoli apparire come errori casuali, che sono più facili da correggere con FEC.
6. Tecniche di diversità: Impiegando più antenne al trasmettitore e/o al ricevitore per sfruttare la diversità spaziale. Le tecniche includono:
* Codici di blocco spazio-tempo (STBC): Combina la diversità spaziale e temporale per migliorare l'affidabilità.
* Multiple-Output Multiple-Output (MIMO): Utilizza più antenne per trasmettere e ricevere più flussi di dati contemporaneamente, aumentando il throughput e l'affidabilità.
7. Caratteristiche dell'immagine robuste: Invece di trasmettere i dati dell'immagine grezza, possono essere trasmesse funzionalità più resistenti al rumore e allo sbiadimento. Questi potrebbero essere bordi, trame o altre caratteristiche salienti che vengono ricostruite al ricevitore.
La scelta di tecniche specifiche dipende dai vincoli dell'applicazione (larghezza di banda, potenza, complessità, qualità dell'immagine desiderata). Spesso, viene utilizzata una combinazione di questi metodi per ottenere prestazioni ottimali. Ad esempio, un sistema potrebbe utilizzare la modulazione OFDM, i codici turbo per FEC, la modulazione adattiva e la compressione JPEG 2000 per un sistema di trasmissione di immagini efficiente e solida. Recenti ricerche si concentra sull'uso di un apprendimento profondo per una migliore equalizzazione del canale e correzione degli errori, migliorando ulteriormente la resilienza della trasmissione delle immagini sui canali di sbiadimento wireless.
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