1. Kanaalcodering: Dit is cruciaal voor het corrigeren van fouten. Technieken omvatten:

* Voorwaartse foutcorrectie (FEC): Voegt redundante informatie toe aan de beeldgegevens vóór verzending. De ontvanger gebruikt deze redundantie om fouten op te sporen en te corrigeren. Veel voorkomende FEC-codes zijn onder meer:

* Turbocodes: Hoogwaardige codes die de Shannon-limiet benaderen (theoretische maximale transmissiesnelheid).

* Low-Density Parity-Check (LDPC)-codes: Nog een krachtige klasse codes met goede prestaties en relatief lage complexiteit.

* Reed-Solomon-codes: Effectief voor het corrigeren van burst-fouten (meerdere opeenvolgende fouten), die vaak voorkomen bij fadingkanalen.

* Convolutionele codes: Relatief eenvoudige codes die geschikt zijn voor toepassingen met een lage complexiteit.

* Automatisch herhaalverzoek (ARQ): De ontvanger vraagt ​​om hertransmissie van pakketten die fouten bevatten. Variaties zijn onder meer Stop-and-Wait ARQ, Go-back-N ARQ en Selective Repeat ARQ, elk met een afweging tussen complexiteit en efficiëntie.

2. Modulatietechnieken: Het kiezen van een geschikt modulatieschema heeft invloed op de robuustheid tegen fading.

* Adaptieve modulatie: Het modulatieschema (bijvoorbeeld BPSK, QPSK, QAM) wordt dynamisch aangepast op basis van de kanaalomstandigheden. Modulatieschema's van hogere orde worden gebruikt als het kanaal goed is, terwijl schema's van lagere orde worden gebruikt tijdens fading-perioden.

* Orthogonale frequentieverdelingsmultiplexing (OFDM): Verdeelt het signaal in meerdere orthogonale subdraaggolven, waardoor frequentiediversiteit mogelijk is. Dit bestrijdt frequentieselectieve fading (verschillende frequenties ervaren verschillende niveaus van verzwakking).

3. Beeldcompressie: Efficiënte compressie vermindert de hoeveelheid gegevens die moet worden verzonden, waardoor de betrouwbaarheid wordt verbeterd en de impact van fouten wordt verminderd.

* Compressie met verlies: Technieken zoals JPEG en JPEG 2000 negeren bepaalde beeldgegevens om hogere compressieverhoudingen te bereiken. Dit vergroot echter de gevoeligheid voor fouten. Een zorgvuldige afweging van kwantiseringsparameters is cruciaal.

* Verliesloze compressie: Technieken zoals PNG behouden een perfecte beeldgetrouwheid, maar bereiken lagere compressieverhoudingen. Dit vermindert de impact van fouten, maar verhoogt de transmissietijd.

4. Broncodering: Technieken gericht op het efficiënt weergeven van de beeldgegevens, vaak verweven met compressie. Deze kunnen het volgende omvatten:

* Transformcodering: Transformeert de beeldgegevens vóór compressie naar een ander domein (bijvoorbeeld het frequentiedomein met behulp van Discrete Cosine Transform (DCT)), waardoor een betere energieverdichting mogelijk is.

* Wavelet-transformaties: Effectief voor het weergeven van afbeeldingen met verschillende resoluties, waardoor progressieve transmissie en verbeterde foutbestendigheid mogelijk zijn.

5. Interleaving: Herschikt de bits of symbolen van de beeldgegevens vóór verzending. Hierdoor worden burst-fouten verspreid, waardoor ze verschijnen als willekeurige fouten, die gemakkelijker te corrigeren zijn met FEC.

6. Diversiteitstechnieken: Het gebruik van meerdere antennes bij de zender en/of ontvanger om de ruimtelijke diversiteit te benutten. Technieken omvatten:

* Ruimte-Tijd Blokcodes (STBC): Combineer ruimtelijke en temporele diversiteit om de betrouwbaarheid te verbeteren.

* Meerdere invoer en meerdere uitvoer (MIMO): Maakt gebruik van meerdere antennes om meerdere datastromen tegelijkertijd te verzenden en te ontvangen, waardoor de doorvoer en betrouwbaarheid toenemen.

7. Robuuste beeldkenmerken: In plaats van de onbewerkte beeldgegevens te verzenden, kunnen kenmerken worden verzonden die beter bestand zijn tegen ruis en vervaging. Dit kunnen randen, texturen of andere opvallende kenmerken zijn die bij de ontvanger worden gereconstrueerd.

De keuze voor specifieke technieken hangt af van de beperkingen van de toepassing (bandbreedte, kracht, complexiteit, gewenste beeldkwaliteit). Vaak wordt een combinatie van deze methoden gebruikt om optimale prestaties te bereiken. Een systeem kan bijvoorbeeld OFDM-modulatie, turbocodes voor FEC, adaptieve modulatie en JPEG 2000-compressie gebruiken voor een efficiënt en robuust beeldoverdrachtsysteem. Recent onderzoek richt zich op het gebruik van deep learning voor verbeterde kanaalegalisatie en foutcorrectie, waardoor de veerkracht van beeldoverdracht via draadloze fading-kanalen verder wordt verbeterd.