在Ad Hoc网络中，因为其具有无需架设网络设施、抗毁性强等特点，所以经常被应用于军事领域和极端自然环境中。Ad Hoc网络的媒体访问控制层中，随机多址协议是其重要组成部分，但是其时延和可靠性却往往成为限制网络传输质量的关键因素。为了克服这两个关键性因素，设计了改进型三维概率载波感知多址（CSMA）协议模型，其在到达率较高情况下依然能保证较好的吞吐量，并且能进一步改善协议的可靠性。为了实现区分服务，该模型为不同的发送节点设定了不同的优先级，从而增强了信道资源的有效利用。
具体来说，三维概率载波感知多址（CSMA）协议是一种随机接入控制协议，其在Ad Hoc网络中的应用具有重要的意义。然而，传统的随机多址接入控制协议存在时延和可靠性的问题。为了解决这两个问题，研究团队改进了传统的随机多址接入控制协议，并设计了改进型三维概率CSMA协议模型。该协议模型能够在到达率较高的情况下，依然保持较好的吞吐量，同时也能够进一步改善协议的可靠性。
除此之外，为了不同的发送节点设定不同的优先级，也是该研究的重要内容之一。这种优先级的设定，实现了区分服务，从而增强了信道资源的有效利用。相比于传统的1坚持CSMA协议，改进型三维概率CSMA协议能够在减少时延的同时，将吞吐量的最大值提高24.34%。
基于这种改进型三维概率CSMA协议的原理，研究团队还设计了基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的多优先级改进型三维概率CSMA协议的硬件系统。FPGA是一种可以通过编程来配置的硬件，可以用于实现各种数字计算的硬件电路。通过使用FPGA，研究团队将改进型三维概率CSMA协议的硬件实现，显著提高了Ad Hoc网络传输的可靠性。
对于Ad Hoc网络的研究，以及其在军事领域和极端自然环境中的应用，除了对于协议的研究和设计之外，还需要深入理解其底层的技术原理和实现方式。其中，FPGA的应用是一大技术亮点。FPGA作为一种可编程硬件，能够提供灵活且高效的实现方式。对于Ad Hoc网络这样需要高效数据处理能力和高度自适应性的网络环境来说，FPGA无疑具有巨大的优势。
此外，研究团队还利用了硬件描述语言（HDL），如VHDL或Verilog来实现这些硬件系统的编程，以将设计的协议模型转换成可在FPGA上运行的硬件逻辑。这样的硬件系统设计可以大幅提高数据处理的速度和效率，并减少时延，这在实时性要求很高的应用场景中至关重要。
通过这种方式，该研究不仅提升了Ad Hoc网络的性能，而且为未来的相关研究和应用提供了宝贵的经验和参考。特别是对于军事领域的通信系统来说，这种研究可以提供更加可靠和高效的通信解决方案，对于提升整个网络的稳定性和安全性具有重大的意义。而这一切都离不开背后所依赖的技术知识，包括Ad Hoc网络的原理，随机多址协议的设计和改进，优先级的设置，以及FPGA的硬件设计和实现等。这些内容共同构成了这篇研究的核心知识点。
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