[發(fā)明專利]一種基于MIMO的巡線無人機高可靠遙控信息發(fā)射方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410378124.3
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104158635A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張貴峰;許強;朱鐵林;吳新橋;張巍;王英潔;曹旸;趙克;陳艷芳;陳曉;李銳海;陳鵬;孟曉波;廖永力;王詩奎;王兵;張拯寧;伍小潔
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司;天津航天中為數(shù)據(jù)系統(tǒng)科技有限公司
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)方案涉及檢測或防止收到信息中的差錯的應(yīng)用空間分集接收裝置，具體地說是一種基于MIMO的巡線無人機高可靠遙控信息發(fā)射方法。

背景技術(shù)

早期的無人機主要是用于軍事領(lǐng)域，更多的時候是作為靶機來滿足導彈射擊和軍事訓練的需要。隨著近二三十年無人機技術(shù)的迅速發(fā)展，無人機開始更多的用于氣象觀測，森林防火，地理信息觀察和石油管道檢測等民用領(lǐng)域。

但無論是在民用領(lǐng)域還是軍用領(lǐng)域，遙控遙測技術(shù)都是無人機系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。尤其是在軍事戰(zhàn)爭領(lǐng)域，如何提高遙控遙測系統(tǒng)的可靠性已成為當前研究的熱點。如今復(fù)雜多變的戰(zhàn)爭環(huán)境使得無人機系統(tǒng)必須具有強抗干擾能力以保證無人機任務(wù)的執(zhí)行。因此，更有必要對高可靠性的遙控信息發(fā)射方法進行研究，以便對抗戰(zhàn)場電磁環(huán)境的強干擾。

對基于MIMO的巡線無人機高可靠遙控信息發(fā)射方法進行研究的現(xiàn)有技術(shù)狀況有：

參考文獻《無人機遙控數(shù)據(jù)鏈電磁環(huán)境適應(yīng)性仿真研究》中利用Simulink搭建了無人機遙控鏈路仿真模型，并給出了在高斯白噪聲條件下，鏈路受到各種干擾時的誤碼率結(jié)果，評價了無人機遙控鏈路對抗各種干擾的能力。

參考文獻2《無人機地面遙控遙測系統(tǒng)研究》中介紹了無人機遙控遙測系統(tǒng)國內(nèi)外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀，同時預(yù)測了無人機今后所面臨的問題及發(fā)展方向，其中就包括如何提高遙控遙測系統(tǒng)的保密性和抗干擾能力。

參考文獻3《一種無人機遙控信道誤碼率改進方法研究》提出了一種利用卷積碼對無人機遙控信道進行編碼的方法,仿真結(jié)果表明，在一定信道條件下,其控制指令傳輸誤碼率明顯下降,且在碼速率不變的條件下,無人機系統(tǒng)控制指令傳輸可靠性得到改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于MIMO的巡線無人機高可靠遙控信息發(fā)射方法，該方法在不增加系統(tǒng)反饋開銷的情況下，可以使接收端獲得更高的信噪比，提高了遙控遙測系統(tǒng)的可靠性。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的基于MIMO的巡線無人機高可靠遙控信息發(fā)射方法，包括有如下步驟：

第一步，對星座映射后的復(fù)調(diào)制信號進行實部虛部分離；

第二步，對分離后的實部和虛部數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換；

第三步，將兩個并行層上的16個數(shù)據(jù)組成列向量，與編碼矩陣相乘完成預(yù)編碼操作。

上述第一步對星座映射后的復(fù)調(diào)制信號進行實部虛部分離的方法是：

設(shè)地面控制站采用八天線發(fā)射，無人機采用單根天線接收，則經(jīng)過調(diào)制后生成復(fù)調(diào)制符號用s_i表示；對其進行實部虛部分離后分別表示為Re[s_i]和Im[s_i]。

上述第二步對分離后的實部和虛部數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換的方法是：

把Re[s_i]和Im[s_i]兩路串行數(shù)據(jù)分別映射到八個并行的層上，i＝1,2…8；

上述第三步將并行層上的16個數(shù)據(jù)組成列向量，與編碼矩陣相乘完成預(yù)編碼操作的方法是：

設(shè)第二步中每層包含的數(shù)據(jù)分別為{Re[s₁],Re[s₂]…Re[s₈]}和{Im[s₁],Im[s₂]…Im[s₈]}，則組成的列向量為

X＝(Re[s₁],Re[s₂]…Re[s₈],Im[s₁],Im[s₂]…Im[s₈])^T

利用如下公式完成預(yù)編碼操作：

Y＝AX

這里為64×16維的矩陣，其中第1,2,11,12,21,22,31,32,33,34,43,44,53,54,63,64行如上所示，其它行均為0，Y為64×1維的列向量，表示為：