[發(fā)明專利]一種基于自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制的飛行試驗遙測無線傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510084849.6
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104601291B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅清華;彭宇;王偉;黃濤;李瑞杰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛行試驗遙測無線傳輸方法，特別涉及一種基于自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制的飛行試驗遙測無線傳輸方法，動態(tài)實現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)的高效率和高可靠性傳輸；屬于飛行試驗遙測無線傳輸領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于飛行試驗的要求和特點，要采集試飛飛機(jī)要在所有可能飛行環(huán)境下的性能參數(shù)，并評估飛行的性能。因此在飛機(jī)飛行試驗過程中，高速的飛行速度和動態(tài)變化的無線通信距離現(xiàn)象使得在機(jī)載測試網(wǎng)絡(luò)與地面站之間的無線通信鏈路質(zhì)量是動態(tài)變化的，給遙測數(shù)據(jù)無線傳輸提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：如果按照糾錯能力強的編碼方案和抗干擾能力強的調(diào)制方案，雖然可以實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，但在無線通信鏈路質(zhì)量很好的時候，使得遙測數(shù)據(jù)傳輸效率很低；而如果選擇傳輸效率很高的編碼方案和調(diào)制方案，則對應(yīng)的糾錯能力和抗干擾能力就會很弱，在無線通信鏈路質(zhì)量很差時，無法保證遙測數(shù)據(jù)的可靠傳輸。綜述，以上方案都無法兼顧傳輸效率和傳輸可靠性的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決無線通信鏈路質(zhì)量動態(tài)變化情況下，試驗數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性都無法得到保障的問題而提出的一種基于自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制的飛行試驗遙測無線傳輸方法。

上述的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

步驟一、在飛機(jī)飛行試驗時，機(jī)載收發(fā)器利用內(nèi)部的信道估計器估計當(dāng)前機(jī)載收發(fā)器和地面站收發(fā)器之間無線通信鏈路的質(zhì)量，用信噪比SNR_i表示；確定在可靠無線傳輸時，信噪比SNR_i、LDPC編碼碼率R_i及調(diào)制方案D_i之間的映射關(guān)系M；用M＝{(SNR_i，R_i，D_i)}表示；其中，LDPC編碼碼率R_i是數(shù)據(jù)長度n占LDPC編碼后碼長l的比值，即R_i＝n/l，1≤i≤I，i∈N，I為i的最大值，LDPC為低密度奇偶校驗碼；N為整數(shù)集合；

步驟二、機(jī)載收發(fā)器把待發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)塊分割成P個長度為n的數(shù)據(jù)序列{S₁,S₂,S₃,...,S_j,...S_P}；其中，j表示遙測數(shù)據(jù)序列的序號，且1≤j≤P，P為序列的總個數(shù)，取值為大于1的正整數(shù)；

步驟三、機(jī)載收發(fā)器設(shè)定其內(nèi)部的定時器值為0，對機(jī)載收發(fā)器和地面站收發(fā)器間無線通信的時間開始計時；機(jī)載收發(fā)器利用內(nèi)部的信道估計器估計當(dāng)前無線通信鏈路的信噪比SNR_i；

步驟四、機(jī)載收發(fā)器根據(jù)鏈路信噪比SNR_i和映射關(guān)系M，確定對應(yīng)的LDPC編碼碼率R_i和調(diào)制方案D_i；

步驟五、機(jī)載收發(fā)器對LDPC編碼碼率R_i和調(diào)制方案D_i進(jìn)行OQPSK調(diào)制，得到調(diào)制后的LDPC編碼碼率載波信號，并通過內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制后的LDPC編碼碼率載波信號轉(zhuǎn)換為第一無線信號，發(fā)送給地面站收發(fā)器；地面站收發(fā)器接收來自機(jī)載收發(fā)器的第一無線信號，并進(jìn)行OQPSK解調(diào)，得到LDPC編碼碼率R_i和調(diào)制方案D_i；

步驟六、機(jī)載收發(fā)器根據(jù)數(shù)據(jù)長度n和LDPC編碼碼率R_i，得到LDPC碼的生成矩陣G，根據(jù)矩陣G對長度為n的遙測數(shù)據(jù)序列S_j進(jìn)行LDPC編碼，得到長度為l的編碼結(jié)果序列C_j；

步驟七、機(jī)載收發(fā)器依據(jù)調(diào)制方案D_i對編碼結(jié)果序列C_j進(jìn)行調(diào)制，得到調(diào)制后的編碼結(jié)果序列載波信號，并通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制后的編碼結(jié)果序列載波信號變換成第二無線信號，發(fā)送給地面站收發(fā)器；

步驟八、地面站收發(fā)器無線射頻電路收到來自機(jī)載收發(fā)器的第二無線信號后，地面站收發(fā)器依據(jù)D_i對應(yīng)的解調(diào)方案對第二無線信號進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)結(jié)果

步驟九、地面站收發(fā)器根據(jù)生成矩陣G得到對應(yīng)的校驗矩陣H，根據(jù)校驗矩陣H對解調(diào)結(jié)果進(jìn)行LDPC碼譯碼，從而得到遙測數(shù)據(jù)序列S_j的估計值：

其中，表示序列中第k個遙測數(shù)據(jù)的估計值；

步驟十、j增加1，機(jī)載收發(fā)器判斷是否將遙測數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，即判斷j值是否等于P+1；若是，則結(jié)束本次通信；否則執(zhí)行步驟十一；