[发明专利]基于校验计算的动态LDPC码码率的飞行试验无线双向传输方法

摘要

基于校验计算的动态LDPC码码率的飞行试验无线双向传输方法，本发明涉及基于动态LDPC码码率的飞行试验无线双向传输方法。本发明的目的是为了解决现有的飞行试验遥测数据双向无线传输过程中，无线通信链路动态变化导致遥测数据无线传输的可靠性和吞吐量无法得到保障的问题。机载收发器随机选定一个LDPC码的码率，对遥测数据进行LDPC编码和调制，通过无线射频电路发送给地面站收发器；地面站收发器接收来自机载收发器的信号，对其解调和LDPC译码，进行校验计算并反馈给机载收发器；机载收发器接收校验结果，并以此调整LDPC码的码率，实现动态调整LDPC码率的目的。本发明应用于飞行试验中遥测数据无线传输领域。

主权项

基于校验计算的动态LDPC码码率的飞行试验无线双向传输方法，其特征在于：基于校验计算的动态LDPC码码率的飞行试验无线双向传输方法具体是按照以下步骤进行的：步骤一、机载收发器随机选定一个LDPC码的编码码率Ri，并通过机载收发器内部的无线射频电路将LDPC码的编码码率Ri发送给地面站收发器，i为编码码率Ri的序号，且1≤i≤I,i∈N，I为编码码率的最大序号，N表示整数集合；步骤二、机载收发器把要发送的遥测数据块分割成M个遥测数据序列{S1,S2,S3,...,Sj,...SM}，j为遥测数据序列的序号，初始值为1，且1≤j≤M,M为遥测数据序列的总个数，遥测数据序列Sj的长度为l，n为遥测数据序列Sj中第n个数据的序号，1≤n≤l；所述l取值为1024，LDPC码的编码码率Ri设定为1/4、1/3、2/5、1/2、2/3、3/4、4/5和1；步骤三、机载收发器根据遥测数据序列Sj的长度l和LDPC码的编码码率Ri，得到生成矩阵G，对遥测数据序列Sj进行LDPC码的编码，得到遥测数据序列Sj的编码结果：式中，j为遥测数据序列的序号，且1≤j≤M，k为编码结果Cj中数据的序列号，且1≤k≤l/Ri，为第j个遥测数据序列的第k个编码结果数据，为编码结果Cj中第l/Ri个编码结果数据，l/Ri为编码结果Cj的长度；步骤四、机载收发器采用SOQPSK方案对编码结果Cj进行调制，得到调制后的载波信号，并通过无线射频电路将调制后的载波信号变换为无线信号，发送给地面站收发器；步骤五、地面站收发器接收来自机载收发器的无线信号，并对其进行SOQPSK解调，得到解调后的数据序列为解调结果序列，为解调结果序列中的第1个数据，为解调结果序列中的第k个数据，为解调结果序列中第l/Ri个数据；地面站收发器根据生成矩阵G，得到对应的校验矩阵H，G与H满足H*GT＝0的关系，根据下式进行校验，得到计算结果Uj，Uj=H*C^jT]]>式中，T为矩阵的转置操作，地面站收发器判断计算结果Uj是否为全零矩阵；当计算结果Uj为全零矩阵时，则校验结果Vj是正确的，表明地面站收发器正确接收遥测数据序列；当计算结果Uj不为全零矩阵时，则校验结果Vj是错误的，表明地面站收发器未正确接收遥测数据序列；地面站收发器将校验结果Vj通过无线射频电路发送给机载收发器；步骤六、机载收发器接收来自地面站收发器反馈的校验结果Vj，并判断j是否等于1，若是则执行步骤七；否则，判断Vj是否是正确的，若是，则执行步骤十二，否则执行步骤十三；步骤七、机载收发器判断地面站收发器反馈的校验结果Vj，若校验结果Vj是正确的，执行步骤八，否则执行步骤九；步骤八、机载收发器减小一次LDPC码的编码码率Ri，通过无线射频电路将LDPC码的编码码率Ri发送给地面站收发器，并依次执行步骤三、四、五和十；编码码率Ri从1减小一次则为4/5，编码码率Ri从4/5减小一次则为3/4，编码码率Ri从3/4减小一次则为2/3，编码码率Ri从2/3减小一次则为1/2，编码码率Ri从1/2减小一次则为2/5，编码码率Ri从2/5减小一次则为1/3，编码码率Ri从1/3减小一次则为1/4，且不再减小；步骤九、机载收发器增大一次LDPC码的编码码率Ri，通过无线射频电路将LDPC码的编码码率Ri发送给地面站收发器，并依次执行步骤三、四、五和十一；编码码率Ri从1/4增大一次则为1/3，编码码率Ri从1/3增大一次则为2/5，编码码率Ri从2/5增大一次则为1/2，编码码率Ri从1/2增大一次则为2/3，编码码率Ri从2/3增大一次则为3/4，编码码率Ri从3/4增大一次则为4/5，编码码率Ri从4/5增大一次则为1，且不再增加；步骤十、机载收发器接收并判断来自地面站收发器反馈的校验结果Vj，若校验结果Vj是正确的，判断编码码率Ri是否达到最小值，若达到最小值，则为最优值，若未达到最小值，则执行步骤八，若校验结果Vj是错误的，则机载收发器增大一次LDPC码的编码码率Ri，上述增大一次后的编码码率Ri为最优的编码码率，执行步骤十二；步骤十一、机载收发器接收并判断来自地面站收发器反馈的校验结果Vj，若校验结果Vj是正确的，则当前LDPC码的编码码率Ri即为最优的编码码率，执行步骤十二；若校验结果Vj是错误的，判断编码码率Ri是否达到最大值，若达到最大值，则为最优值，若未达到最大值，执行步骤九；步骤十二、j＝j+1，机载收发器判断j是否等于M+1，若是，则表示数据块的数据发送完毕，则结束本次通信；否则，执行步骤三、四、五和六；步骤十三、机载收发器增大一次LDPC码的编码码率Ri，通过机载收发器内部的无线射频电路将LDPC码的编码码率Ri发送给地面站收发器，执行步骤三、四、五和六。