[发明专利]一种基于MIMO技术的遥测PCM/FM系统传输方法

说明书

本发明属于遥测通信技术领域，公开了一种基于MIMO技术的遥测PCM/FM系统传输方法，包括：随机产生PCM数据并进行码型变换处理；数据进行插值处理并通过预调滤波器；选择不同的MIMO传输技术与遥测PCM/FM系统结合；分别以两路子数据流作为调制信号来对载波进行调频调制，得到PCM/FM信号；信号经过三径莱斯信道到达接收端；数据流通过带通滤波器；使用LMS时域均衡器对信道进行补偿；对经过均衡器的数据进行鉴频处理；根据所采用的MIMO技术类型，确定采用MIMO检测技术还是接收分集技术；统计系统的误码率并计算系统吞吐量性能。本发明降低了现有遥测系统的误码率以及提高一倍以上的系统吞吐量。

技术领域

本发明属于遥测通信技术领域，尤其涉及一种基于MIMO技术的遥测PCM/FM系统传输方法。

背景技术

俄国人早在十九世纪中期就开始将遥测技术运用到军事方面。1912年初，美国科学家发明了第一台无线电遥测设备。在第二次世界大战中英国、德国、美国等纷纷将遥测技术广泛应用于军事方面并取得了巨大的成功，这就使得遥测技术越来越受到重视，此后现代意义的遥测技术开始迅速发展。由于遥测技术在国家发展中起到愈加凸显的作用，我国在本世纪五十年代开始进行遥测技术的研究。八十年代末，我国开始步入S波段遥测体制的研究，参照国际遥测标准采用PCM/FM体制。到九十年代初，我国的“S波段基本型”遥测技术取得了很大的突破，基本掌握了S波段的计算机系列遥测技术。目前我国遥测系统主要采用脉冲编码调制/调频(PCM/FM)体制，主要因为PCM/FM遥测体制不仅精度最高，而且遥测数据帧格式可灵活变化，有利于遥测系统发射机和接收机快速的进行数据处理。基于以上诸多优点，采用PCM/FM体制的遥测技术在导弹、卫星、火箭等航天器领域中得到了非常广泛的应用。PCM/FM遥测体制相比其他遥测体制具有较明显的优势，但是该体制本身也存在很大对的局限性：1.由于PCM/FM遥测体制采用的是单载波传输信息比特，相比于多载波传输方案，系统的吞吐量较低。2.现代的移动通信一般处于高动态环境下，接收机和发射机之间往往都具有很大的径向速度，这就导致在高动态环境下接收机常常会产生高动态的多普勒偏移。这给传统的遥测系统带来很大的影响，大大增加了PCM/FM系统的误码率；除了上述提到的局限性外，由于现有的遥测系统大多采用PCM/FM等传统的数字调制技术，其收发信机都已经比较成熟且存量很大，如果以抛弃原有的收发信机为代价研究新的收发信机以提高遥测系统吞吐量，将会带来很大成本需求。因此，从保留现有遥测收发信机的角度出发，设计具有广泛适应性的遥测传输体制变的尤为重要。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的PCM/FM遥测体制存在系统的吞吐量较低；在高动态环境下接收机常常会产生高动态的多普勒偏移，大大增加了PCM/FM系统的误码率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于MIMO技术的遥测PCM/FM系统传输方法。

本发明是这样实现的，一种基于MIMO技术的遥测PCM/FM系统传输方法，所述基于MIMO技术的遥测PCM/FM系统传输方法包括：随机产生PCM数据并进行码型变换处理；数据进行插值处理并通过预调滤波器；选择不同的MIMO传输技术与遥测PCM/FM系统结合；分别以两路子数据流作为调制信号来对载波进行调频调制，得到PCM/FM信号；

信号经过三径莱斯信道到达接收端；数据流通过带通滤波器；使用LMS时域均衡器对信道进行补偿；对经过均衡器的数据进行鉴频处理；根据所采用的MIMO技术类型，确定采用MIMO检测技术还是接收分集技术；统计系统的误码率并计算系统吞吐量性能。

进一步，所述选择不同的MIMO传输技术与遥测PCM/FM系统结合，采用2发2收的天线模型。

进一步，所述数据进行插值处理；插值是在信号的每个码元周期内都插入N个点，以匹配总共的数据点数，信号的带宽为B，最高频率为f_H，则采样频率表示为下式：