[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?zhí)枺?/td>: 202010310435.1
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: 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（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法與系統(tǒng)。該編碼調(diào)制方法包括：將待傳輸信息逐幀進(jìn)行編碼，得到多個(gè)編碼符號；對多個(gè)編碼符號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。本發(fā)明可以提高系統(tǒng)傳輸容量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及編碼調(diào)制領(lǐng)域，特別是涉及一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

衛(wèi)星移動(dòng)通信存在多徑效應(yīng)、多普勒效應(yīng)和陰影效應(yīng)，嚴(yán)重影響信息傳輸?shù)目煽啃浴榱私档驼`碼率，通信系統(tǒng)通常采用信道編碼技術(shù)來克服噪聲和信道衰落的影響，但過低的信道編碼碼率會降低系統(tǒng)的傳輸容量(有效性)。因此，需要根據(jù)信道實(shí)際情況，采用合適的編碼與調(diào)制方案。

衛(wèi)星移動(dòng)通信信道可以建模為塊衰落信道，即一包數(shù)據(jù)內(nèi)所有信息比特經(jīng)歷的衰落是相同的，但各包數(shù)據(jù)之間的衰落系數(shù)是隨機(jī)的。不同的信道模型中，該隨機(jī)衰落系數(shù)滿足不同分布。國內(nèi)外研究常見的信道模型有：Rician模型，Nakagami模型，Loo模型，Corraza模型，Abdi模型等。不論哪種模型，如果采用固定碼率的調(diào)制編碼方案，其面臨的問題是類似的，當(dāng)乘性的衰落系數(shù)較小時(shí)，該數(shù)據(jù)包對應(yīng)的瞬時(shí)信噪比低，誤碼率高；當(dāng)乘性的衰落系數(shù)較大時(shí)，該數(shù)據(jù)包對應(yīng)的瞬時(shí)信噪比高，誤碼率低甚至為零，但可能造成系統(tǒng)傳輸有效性下降。

固定衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以采用傳統(tǒng)的自適應(yīng)編碼調(diào)制方案，發(fā)射機(jī)通過反饋信道的狀態(tài)信息來選擇可靠性和有效性都比較高的編碼調(diào)制方案，但這種方案難以直接應(yīng)用于衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。原因在于固定衛(wèi)星通信系統(tǒng)的信道是準(zhǔn)靜態(tài)的，即在一個(gè)相對較長的時(shí)間內(nèi)信道狀態(tài)(信噪比)不變或者變化范圍很小，但衛(wèi)星移動(dòng)信道中，由于發(fā)射方或接收方處于移動(dòng)狀態(tài)，每一包數(shù)據(jù)的信噪比都不相同，甚至相差很大，再考慮到衛(wèi)星信道的長時(shí)延特性，反饋信道給出的狀態(tài)信息不能成為編碼調(diào)制方案的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法與系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)傳輸容量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中編碼調(diào)制方法，包括：

將待傳輸信息逐幀進(jìn)行編碼，得到多個(gè)編碼符號；

對多個(gè)編碼符號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。

可選的，所述將待傳輸信息逐幀進(jìn)行編碼，得到多個(gè)編碼符號，具體包括：

將所述待傳輸信息的每幀數(shù)據(jù)分為L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；

對所述L個(gè)子幀分別進(jìn)行編碼，對應(yīng)產(chǎn)生L個(gè)編碼符號；編碼方式包括Raptor編碼。

可選的，所述根據(jù)所述信道模型，確定接收機(jī)接收信號的平均信噪比，具體包括：

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

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