[發明專利]基于校驗計算的自適應LDPC編碼調制的飛行試驗無線雙向傳輸方法

有效

• 申請號: 201510084878.2
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104618070B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 羅清華;王偉;劉兆慶;黃濤;李晶
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及自適應LDPC編碼調制的飛行試驗無線雙向傳輸方法。

背景技術

飛行試驗中，機載測試網絡的機載收發器與地面站收發器之間的無線通信鏈路質量是動態變化的，給遙測數據雙向無線傳輸的可靠性和高效率傳輸提出了嚴峻挑戰。針對動態的鏈路質量，遙測數據無線傳輸的可靠性和效率最大化取決于自適應LDPC碼率和調制方案的最優化選擇，因此，在無線通信鏈路質量動態變化情況下，如何以自適應選擇LDPC碼率和調制方案是飛行試驗遙測數據雙向無線傳輸過程亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的飛行試驗遙測數據雙向無線傳輸過程中，由于無線通信鏈路質量動態變化，導致遙測數據無線傳輸的高可靠性和高效率無法得到保障的問題，而提出基于校驗計算的自適應LDPC編碼調制的飛行試驗無線雙向傳輸方法。

上述的發明目的是通過以下技術方案實現的：

步驟一、機載收發器隨機選定一個LDPC碼的編碼碼率R_i和調制方案D_i，并通過機載收發器內部的無線射頻電路將LDPC碼的編碼碼率R_i和調制方案D_i發送給地面站收發器，i為編碼碼率R_i和調制方案D_i的序號，且1≤i≤I,i∈N，I為編碼碼率的最大序號，N表示整數集合；

步驟二、機載收發器把要發送的遙測數據塊分割成M個遙測數據序列{S₁,S₂,S₃,...,S_j,...S_M}，j為遙測數據序列的序號，初始值為1，且1≤j≤M，M為遙測數據序列的總個數，遙測數據序列S_j的長度為l，n為遙測數據序列S_j中第n個數據的序號，1≤n≤l；

步驟三、機載收發器根據遙測數據序列S_j的長度l和LDPC碼的編碼碼率R_i，得到生成矩陣G，對遙測數據序列S_j進行LDPC碼的編碼，利用編碼公式：

C_j＝S_j*G

式中，j為遙測數據序列的序號，且1≤j≤M，M為遙測數據序列的總個數，n為遙測數據序列S_j中第n個數據的序號，G為生成矩陣；

得到遙測數據序列S_j的編碼結果：

式中，j為遙測數據序列的序號，且1≤j≤M，k為編碼結果C_j中數據的序列號，且1≤k≤l/R_i，為第j個遙測數據序列的第k個編碼結果數據，為編碼結果C_j中第l/R_i個編碼結果數據，l/R_i為編碼結果C_j的長度；

步驟四、機載收發器采用調制方案D_i對編碼結果C_j進行調制，得到調制后的載波信號，并通過無線射頻電路將調制后的載波信號變換為無線信號，發送給地面站收發器；

步驟五、地面站收發器接收來自機載收發器的無線信號，根據調制方案D_i對其進行相應的解調處理，得到解調后的數據序列為解調結果序列，為解調結果序列中的第1個數據，為解調結果序列中的第k個數據，為解調結果序列中第l/R個數據；

地面站收發器根據生成矩陣G，得到對應的校驗矩陣H，G與H滿足H*G^T＝0的關系，根據下式進行校驗，得到計算結果U_j，

式中，T為矩陣的轉置操作，地面站收發器判斷計算結果U_j是否為全零矩陣；

當計算結果U_j為全零矩陣時，則校驗結果V_j是正確的，表明地面站收發器正確接收遙測數據序列；

當計算結果U_j不為全零矩陣時，則校驗結果V_j是錯誤的，表明地面站收發器未正確接收遙測數據序列；

地面站收發器將校驗結果V_j通過無線射頻電路發送給機載收發器；

步驟六、機載收發器接收來自地面站收發器反饋的校驗結果V_j，并判斷j是否等于1，若是則執行步驟七；否則，判斷V_j是否是正確的，若是，則執行步驟十二，否則執行步驟十三；