基于校驗(yàn)計(jì)算的自適應(yīng)ldpc編碼調(diào)制方案的優(yōu)化選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制方案的優(yōu)化選擇方法，特別涉及一種基于 校驗(yàn)計(jì)算的自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制方案的優(yōu)化選擇方法，屬于飛行試驗(yàn)遙測數(shù)據(jù)無線傳輸
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛行試驗(yàn)中，機(jī)載測試網(wǎng)絡(luò)的機(jī)載收發(fā)器與地面站收發(fā)器之間的無線通信鏈路質(zhì) 量是動(dòng)態(tài)變化的，給遙測數(shù)據(jù)雙向無線傳輸提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。LDPC碼為低密度奇偶校驗(yàn)碼 (Low-DensityParityCheckCode，LDPC)。針對動(dòng)態(tài)的鏈路質(zhì)量，動(dòng)態(tài)LDPC碼率和調(diào)制方 案的最優(yōu)化選擇對于遙測數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目煽啃院蛯拵Щ哂兄匾饬x，因此，解決無線 通信鏈路質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化情況下，最優(yōu)化LDPC碼率和調(diào)制方案的確定問題是本領(lǐng)域的研宄 熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提出一種基于校驗(yàn)計(jì)算的自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制方案的優(yōu)化選擇 方法，以解決針對現(xiàn)有的方法不能解決無線通信鏈路質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化情況下，最優(yōu)化LDPC碼 率和調(diào)制方案的確定問題。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 本發(fā)明所述的基于校驗(yàn)計(jì)算的自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制方案的優(yōu)化選擇方法，是按 照以下步驟實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 步驟一、機(jī)載收發(fā)器隨機(jī)選定LDPC碼的編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di， I<i<I，iGN，i為編碼碼率和調(diào)制方案的序號，I為最大序號，N表示整數(shù)集合，并將編 碼碼率Ri和調(diào)制方案D,通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)的無線射頻電路發(fā)送給地面站收發(fā)器；
[0007] 步驟二、機(jī)載收發(fā)器設(shè)定編碼數(shù)據(jù)序列長度為1，根據(jù)編碼碼率1^和數(shù)據(jù)序列長度 1得到生成矩陣G，并以此對遙測數(shù)據(jù)序列S= {Ul，u2,u3, ...，un，...Ul}進(jìn)行編碼，得到編 碼結(jié)果C，c2，c3,…，$丨，c=S*G，1^為遙測數(shù)據(jù)序列S中第n個(gè)遙測數(shù)據(jù)，n為 遙測數(shù)據(jù)的序號且有1彡n彡1，Ck表示編碼結(jié)果C中第k個(gè)數(shù)據(jù)，k為編碼結(jié)果C中ck的 序號，且有I 1/Ri;
[0008] 步驟三、機(jī)載收發(fā)器依據(jù)調(diào)制方案Di對編碼結(jié)果C進(jìn)行調(diào)制，得到調(diào)制后的載波 信號，并通過其內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制后的載波信號變換為無線信號，發(fā)送給地面站 收發(fā)器；
[0009] 步驟四、地面站收發(fā)器接收來自機(jī)載收發(fā)器的無線信號，依據(jù)以對應(yīng)的解調(diào)方案 對來自機(jī)載收發(fā)器的無線信號進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)結(jié)果4}，并根據(jù) 生成矩陣G得到對應(yīng)的校驗(yàn)矩陣H，G與H滿足H*GT= 0的關(guān)系，對解調(diào)結(jié)果亡進(jìn)行校驗(yàn)計(jì) 算，并通過無線射頻電路將校驗(yàn)結(jié)果發(fā)送給機(jī)載收發(fā)器；
[0010] 步驟五、機(jī)載收發(fā)器接收并判斷來自地面站收發(fā)器的校驗(yàn)結(jié)果V是否正確，若校 驗(yàn)結(jié)果正確，執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟七；
[0011] 步驟六、機(jī)載收發(fā)器減小一次編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調(diào)制方案Di發(fā)送給地面站收發(fā)器，并依次執(zhí)行步驟二、三、四和八；
[0012] 步驟七、機(jī)載收發(fā)器增大一次編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調(diào)制方案Di發(fā)送給地面站收發(fā)器，并依次執(zhí)行步驟二、三、四和九；
[0013] 步驟八、機(jī)載收發(fā)器根據(jù)來自地面站收發(fā)器反饋的校驗(yàn)結(jié)果V，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作， 若校驗(yàn)結(jié)果正確，則執(zhí)行步驟六，否則機(jī)載收發(fā)器增大一次編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di，增大 一次后的編碼碼率Ri和調(diào)制方案D 別為最優(yōu)的編碼碼率和調(diào)制方案；
[0014] 步驟九、機(jī)載收發(fā)器根據(jù)來自地面站收發(fā)器反饋的校驗(yàn)結(jié)果V，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作， 若校驗(yàn)結(jié)果正確，則當(dāng)前的編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di即分別為最優(yōu)的編碼碼率和調(diào)制方 案；否則，校驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤，執(zhí)行步驟七。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：
[0016] 1、機(jī)載收發(fā)器根據(jù)地面端反饋的校驗(yàn)結(jié)果，動(dòng)態(tài)確定最優(yōu)的LDPC編碼碼率和調(diào) 制方案，從而實(shí)現(xiàn)了飛行試驗(yàn)遙測數(shù)據(jù)傳輸吞吐量的最大化，相對于經(jīng)典的混合自動(dòng)請求 重發(fā)機(jī)制，最尚可提尚吞吐量達(dá)到512倍；
[0017] 2、本發(fā)明所采用的最優(yōu)化LDPC碼率和調(diào)制方案的確定方法，保證了通信的可靠 性，即最大程度上保證了飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明中機(jī)載收發(fā)器工作流程圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明中地面站收發(fā)器工作流程圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中BPSK調(diào)制的星座圖，Iv表示歸一化的相位幅度。當(dāng)基帶數(shù) 據(jù)是"0"時(shí)，發(fā)送歸一化幅度相位0度的載波，對應(yīng)圖3中Iv的相位點(diǎn)，當(dāng)基帶數(shù)據(jù)是" 1" 時(shí)，發(fā)送歸一化幅度相位180度的載波，對應(yīng)圖3中-Iv的相位點(diǎn)；
[0021] 圖4為本發(fā)明的執(zhí)行步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
【具體實(shí)施方式】 [0023] 一：下面結(jié)合圖1、圖2、圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一 種基于校驗(yàn)計(jì)算的自適應(yīng)LDPC編碼調(diào)制方案的優(yōu)化選擇方法，其特征在于所述方法包括 以下步驟：
[0024] 步驟一、機(jī)載收發(fā)器隨機(jī)選定LDPC碼的編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di， I<i<I，iGN，i為編碼碼率和調(diào)制方案的序號，I為最大序號，N表示整數(shù)集合，并將編 碼碼率Ri和調(diào)制方案D1通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)的無線射頻電路發(fā)送給地面站收發(fā)器；
[0025]步驟二、機(jī)載收發(fā)器設(shè)定編碼數(shù)據(jù)序列長度為1，且為機(jī)載收發(fā)器和地面站收發(fā)器 事先約定好的。根據(jù)編碼碼率氏和數(shù)據(jù)序列長度1得到生成矩陣G，并以此對遙測數(shù)據(jù)序 列3={111,112，113，...，11 11，...111}進(jìn)行編碼，得到編碼結(jié)果「={^;1，(^，￡； 3，...，(^，...〃;巧}，〇= S*G，11"為遙測數(shù)據(jù)序列S中第n個(gè)遙測數(shù)據(jù)，n為遙測數(shù)據(jù)的序號且有I<n< 1，ck表示 編碼結(jié)果C中第k個(gè)數(shù)據(jù)，k為編碼結(jié)果C中Ck的序號，且有1彡k彡1/Ri;
[0026] 步驟三、機(jī)載收發(fā)器依據(jù)調(diào)制方案Di對編碼結(jié)果C進(jìn)行調(diào)制，得到調(diào)制后的載波 信號，并通過其內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制后的載波信號變換為無線信號，發(fā)送給地面站 收發(fā)器；
[0027] 步驟四、地面站收發(fā)器接收來自機(jī)載收發(fā)器的無線信號，依據(jù)以對應(yīng)的解調(diào)方案 對來自機(jī)載收發(fā)器的無線信號進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)結(jié)果d=丨14^,...,4，..4?,丨，并根 據(jù)生成矩陣G得到對應(yīng)的校驗(yàn)矩陣H，G與H滿足H*GT= 0的關(guān)系，對解調(diào)結(jié)果d進(jìn)行校驗(yàn) 計(jì)算，并通過無線射頻電路將校驗(yàn)結(jié)果發(fā)送給機(jī)載收發(fā)器；
[0028] 步驟五、機(jī)載收發(fā)器接收并判斷來自地面站收發(fā)器的校驗(yàn)結(jié)果V是否正確，若校 驗(yàn)結(jié)果正確，執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟七；
[0029] 步驟六、機(jī)載收發(fā)器減小一次編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調(diào)制方案Di發(fā)送給地面站收發(fā)器，并依次執(zhí)行步驟二、三、四和八；
[0030] 例如，編碼碼率氏從1減小一次則為4/5,編碼碼率R，人4/5減小一次則為2/3， 編碼碼率氏從2/3減小一次則為1/2,編碼碼率R，人1/2減小一次則為1/4,且不再減小；
[0031] 調(diào)制方案DiW256QAM減小一次則為64QAM，調(diào)制方案D^人64QAM減小一次則為 16QAM，調(diào)制方案DiW16QAM減小一次則為QPSK，調(diào)制方案D^人QPSK減小一次則為BPSK， 且不再減小；
[0032] 步驟七、機(jī)載收發(fā)器增大一次編碼碼率Ri和調(diào)制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調(diào)制方案Di發(fā)送給地面站收發(fā)器，并依次執(zhí)行步驟二、三、四和九；
[0033] 例如，編碼碼率氏從1/4增大一次則為1/2,編碼碼率1從1/2增大一次則為2/3， 編碼碼率氏從2/3增大一次則為4/5,編碼碼率R，人4/5增大一次則為1，且不再增大；調(diào) 制方案DiWBPSK增大一次則為QPSK，調(diào)制方案D，人QPSK增大一次則為16QAM，調(diào)制方案 DiW16QAM增大一次則為64QAM，調(diào)制方案D，