基于动态LDPC码率的飞行试验遥测数据无线传输方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104601293A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510084903.7(22)申请日2015.02.16(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人罗清华彭宇王伟黄涛李瑞杰(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人杨立超(51)Int.Cl.H04L1/00(2006.01)H04L27/26(2006.01)H04L25/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称基于动态LDPC码率的飞行试验遥测数据无线传输方法(57)摘要基于动态LDPC码率的飞行试验遥测数据无线传输方法，涉及飞行试验遥测数据无线传输方法。本发明是要解决无线传输链路质量动态变化，导致遥测数据传输效率和可靠性无法得到保证的问题。通过大量试验，获得可靠高效传输时，无线通信链路质量和LDPC码的码率之间的映射关系；实际通信时，机载收发器将要发送的遥测数据块分割成数据序列；每隔一段时间，估计当前无线通信链路质量；结合映射关系，得到对应的LDPC码的码率，对遥测数据序列进行LDPC编码和调制，通过无线射频电路发送给地面站收发器，地面站收发器对接收信号进行解调和LDPC译码，得到遥测数据估计值。本发明应用于飞行试验中遥测数据无线传输领域。CN104601293ACN104601293A权利要求书1/2页1.基于动态LDPC码率的飞行试验遥测数据无线传输方法，其特征在于基于动态LDPC码率的飞行试验遥测数据无线传输方法按以下步骤实现：一、在飞机飞行试验时，通过对机载收发器和地面站收发器间无线通信的测试验证获得：在给定信噪比SNRi情况下，可靠无线通信时的LDPC编码码率Ri，由此可得到信噪比SNRi与LDPC编码码率Ri的映射关系M，用M＝{(SNRi，Ri)}表示，其中i表示SNRi和Ri的序号，且1≤i≤I,i∈N，I为i的最大值，N表示整数集合；其中，所述LDPC编码码率Ri是信息位数n占编码后码长l的比值，即Ri＝n/l；所述可靠无线通信是指通信的接收方能正确接收通信发送方传输的数据。即：地面站能够正确接收机载收发器发送的遥测数据；二、机载收发器把要发送的遥测数据块分割成长度为n的P个遥测序列{S1,S2,S3,...,Sj,...SP}，j表示遥测数据序列的序号，且1≤j≤P,P为序列的总个数，其取值为大于1的正整数；而对于每一个序列Sj，有：表示序列Sj中第k个遥测数据，k表示遥测数据的序号，且1≤k≤n；三、机载收发器设置其内部的定时器值为0，对机载收发器和地面站收发器间的无线通信时间长度开始计时：机载收发器利用其内部的信道估计器估计当前无线通信链路的质量，用信噪比SNRi表示无线通信链路质量的高低，1≤i≤I,i∈N，N表示整数集合；四、机载收发器根据信噪比SNRi和映射关系M，确定对应的LDPC码的编码码率Ri，机载收发器采用SOQPSK调制方案对本次LDPC码的编码码率Ri进行调制，得到调制后的载波信号；机载收发器通过其内部的无线射频电路将调制后的载波信号转化为无线信号，并发送给地面站收发器；地面站收发器接收来自机载收发器的无线信号，并进行SOQPSK解调，得到LDPC码的编码码率Ri信息；五、机载收发器根据步骤四中的LDPC码的编码码率Ri得到LDPC码的生成矩阵G，对步骤二中的长度为n的遥测数据序列1≤k≤n，1≤j≤N进行LDPC编码，如公式(1)所示，生成长度为l的编码结果序列q表示编码结果序列Cj中数据的序号，且1≤q≤l，1≤j≤N，表示编码结果序列Cj中数据，然后，结合SOQPSK方案对编码结果序列Cj进行调制，得到调制后的载波信号；最后通过机载收发器内部的无线射频电路将调制后的载波信号转化为无线信号，发送给地面站收发器；Cj＝Sj*G(1)六、地面站收发器，收到步骤五的无线信号后，对其进行SOQPSK解调，得到解调结果并根据LDPC码的生成矩阵G，得到对应的校验矩阵H，根据校验矩阵H对解调结果进行LDPC码的码译，从而得到发送数据序列Sj的估计值七、令j＝j+1，机载收发器判断是否将遥测数据发送完毕，即判断j值是否等于P+1：若是，则结束本次通信；否则执行步骤八；八、机载收发器判断其内部定时器的值是否达到预先设定的时间t，若是，执行步骤三；2CN104601293A权利要求书2/2页否则，执行步骤五。2.根据权利要求1所述的基于动态LDPC码率的飞行试验遥测数据无线传输方法，其特征在于所述步骤一中设定LDPC码的数据长度n为4096bit，码率Ri可设定为1/4,1/3,2/5,1/2,2/3,3/4,4/5和1；当码率R为1时，