[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010310435.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN111510199B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴精科;趙鵬;陳嘯;楊文可;潘蕾;王莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法，其特征在于，包括：

將待傳輸信息逐幀進(jìn)行編碼，得到多個(gè)編碼符號(hào)，具體過程為：將所述待傳輸信息的每幀數(shù)據(jù)分為L(zhǎng)個(gè)子幀；每個(gè)子幀包括K個(gè)比特，每幀數(shù)據(jù)包括K×L個(gè)比特；對(duì)所述L個(gè)子幀分別進(jìn)行編碼，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生L個(gè)編碼符號(hào)；編碼方式包括Raptor編碼；

對(duì)多個(gè)編碼符號(hào)加入頭部開銷比特和循環(huán)冗余校驗(yàn)比特，形成鏈路層負(fù)載數(shù)據(jù)包；

確定衛(wèi)星移動(dòng)通信的信道模型；

根據(jù)所述信道模型，確定接收機(jī)接收信號(hào)的平均信噪比；

根據(jù)所述平均信噪比確定物理層編碼調(diào)制方案，所述物理層編碼調(diào)制方案對(duì)應(yīng)的信道碼率為最佳信道碼率；

根據(jù)所述物理層編碼調(diào)制方案對(duì)所述鏈路層負(fù)載數(shù)據(jù)包進(jìn)行物理層編碼和調(diào)制；物理層采用具有門限效應(yīng)的信道碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述信道模型，確定接收機(jī)接收信號(hào)的平均信噪比，具體包括：

根據(jù)所述信道模型，采用信標(biāo)信號(hào)對(duì)所述接收機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，并記錄信號(hào)瞬時(shí)信噪比；

根據(jù)檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的信號(hào)瞬時(shí)信噪比，確定所述接收機(jī)接收信號(hào)的平均信噪比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述平均信噪比確定物理層編碼調(diào)制方案，具體包括；

確定系統(tǒng)傳輸容量計(jì)算模型；所述系統(tǒng)傳輸容量計(jì)算模型為其中，C為系統(tǒng)傳輸容量，D(R)為編碼調(diào)制方案在加性高斯白噪聲信道的譯碼信噪比門限，p(a)為接收信號(hào)的衰落信號(hào)幅度對(duì)應(yīng)的歸一化概率密度函數(shù)，R為編碼調(diào)制方案的物理層碼率，ε為鏈路層成功譯碼所需的開銷，γ為平均信噪比；

計(jì)算編碼調(diào)制方案集合中每種編碼調(diào)制方案對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)傳輸容量；

將系統(tǒng)傳輸容量最大值對(duì)應(yīng)的編碼調(diào)制方案確定為物理層編碼調(diào)制方案。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述物理層編碼調(diào)制方案對(duì)所述鏈路層負(fù)載數(shù)據(jù)包進(jìn)行物理層編碼和調(diào)制，之后還包括：

接收機(jī)根據(jù)發(fā)射機(jī)物理層編碼調(diào)制方案對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和物理層信道譯碼；

將物理層信道譯碼后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至譯碼器譯碼；所述物理層信道譯碼后的數(shù)據(jù)包為通過循環(huán)冗余校驗(yàn)的數(shù)據(jù)包；所述譯碼器的譯碼方法與發(fā)射機(jī)對(duì)待傳輸信息逐幀進(jìn)行編碼得到多個(gè)編碼符號(hào)的編碼方式對(duì)應(yīng)；

當(dāng)所述譯碼器譯碼成功時(shí)，生成停止信號(hào)反饋信息；

將所述停止信號(hào)反饋信息反饋至所述發(fā)射機(jī)。

5.一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

編碼模塊，用于將待傳輸信息逐幀進(jìn)行編碼，得到多個(gè)編碼符號(hào)；所述編碼模塊具體包括：子幀劃分單元，用于將所述待傳輸信息的每幀數(shù)據(jù)分為L(zhǎng)個(gè)子幀；每個(gè)子幀包括K個(gè)比特，每幀數(shù)據(jù)包括K×L個(gè)比特；編碼單元，用于對(duì)所述L個(gè)子幀分別進(jìn)行編碼，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生L個(gè)編碼符號(hào)；編碼方式包括Raptor編碼；

鏈路層負(fù)載數(shù)據(jù)包生成模塊，用于對(duì)多個(gè)編碼符號(hào)加入頭部開銷比特和循環(huán)冗余校驗(yàn)比特，形成鏈路層負(fù)載數(shù)據(jù)包；

信道模型確定模塊，用于確定衛(wèi)星移動(dòng)通信的信道模型；

平均信噪比確定模塊，用戶根據(jù)所述信道模型，確定接收機(jī)接收信號(hào)的平均信噪比；

物理層編碼調(diào)制方案確定模塊，用于根據(jù)所述平均信噪比確定物理層編碼調(diào)制方案；所述物理層編碼調(diào)制方案對(duì)應(yīng)的信道碼率為最佳信道碼率；

物理層編碼和調(diào)制模塊，用于根據(jù)所述物理層編碼調(diào)制方案對(duì)所述鏈路層負(fù)載數(shù)據(jù)包進(jìn)行物理層編碼和調(diào)制；物理層采用具有門限效應(yīng)的信道碼。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，所述平均信噪比確定模塊具體包括：

信號(hào)瞬時(shí)信噪比記錄單元，用于根據(jù)所述信道模型，采用信標(biāo)信號(hào)對(duì)所述接收機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，并記錄信號(hào)瞬時(shí)信噪比；

平均信噪比確定單元，用于根據(jù)檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的信號(hào)瞬時(shí)信噪比，確定所述接收機(jī)接收信號(hào)的平均信噪比。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，所述物理層編碼調(diào)制方案確定模塊具體包括；

系統(tǒng)傳輸容量計(jì)算模型確定單元，用于確定系統(tǒng)傳輸容量計(jì)算模型；所述系統(tǒng)傳輸容量計(jì)算模型為其中，C為系統(tǒng)傳輸容量，D(R)為編碼調(diào)制方案在加性高斯白噪聲信道的譯碼信噪比門限，p(a)為接收信號(hào)的衰落信號(hào)幅度對(duì)應(yīng)的歸一化概率密度函數(shù)，R為編碼調(diào)制方案的物理層碼率，ε為鏈路層成功譯碼所需的開銷，γ為平均信噪比；

系統(tǒng)傳輸容量計(jì)算單元，用于計(jì)算編碼調(diào)制方案集合中每種編碼調(diào)制方案對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)傳輸容量；

物理層編碼調(diào)制方案確定單元，用于將系統(tǒng)傳輸容量最大值對(duì)應(yīng)的編碼調(diào)制方案確定為物理層編碼調(diào)制方案。