基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，包括：当地面设备接收遥测帧后，进行遥测帧的同步判断，当不同步时，统计和比对同步解析错误的填充数据量，当同步时，则判断下一个遥测帧的同步信号；进行首导头指针解析，在遥测帧同步条件下，首导头指针指向遥测帧中应用数据的第一个遥测源包的包主导头位置，当解析错误时，则统计和比对首导头指针错误的填充数据量，当解析正确时，则指向下一个遥测源包的包主导头位置，直至遥测帧中的填充数据；将地面设备接收的填充数据与预置的填充数据按位比对，并实时进行遥测误码率计算。本发明充分考虑了遥测解析中导致关联错误的多个因素，测试方法更为准确合理。
【专利说明】基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星分包遥测格式下遥测误码测试，具体地，涉及一种基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法。
【背景技术】
[0002]目前，在遥测误码测试时，星上计算机将遥测帧固定位置数据填充为固定数据，在下传固定位置数据量累计达到误码率统计条件下，通过比对该位置数据的正确性计算得到遥测误码率。在遥测误码测试期间，遥测帧填充数据位置正常遥测无法下传，在一定时间内丢失了部分遥测信息。
[0003]在卫星分包遥测体制中，遥测传送帧应用数据区均含有填充信息，填充信息属于先验信息可用于遥测误码测试。分包遥测填充数据位于虚拟信道遥测帧尾部，在遥测帧、遥测源包解析正确的前提下，填充数据才能正确解析。在卫星不同任务阶段，星上计算机下传遥测帧均包含填充数据，利用填充数据测试误码方法不影响地面正常接收遥测。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全新的分包遥测体制下的误码测试方法，在遥测误码测试期间对整星遥测任务无任何影响，完全适应卫星各研制阶段及在轨阶段的测试需求。
[0005]根据本发明提供的一种基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，包括如下步骤:
[0006]步骤1:当地面设备接收遥测帧后，进行遥测帧的同步判断，当不同步时，统计和比对同步解析错误的填充数据量，当同步时，则判断下一个遥测帧的同步信号；
[0007]步骤2:进行首导头指针解析，在遥测帧同步条件下，首导头指针指向遥测帧中应用数据的第一个遥测源包的包主导头位置，当解析错误时，则统计和比对首导头指针错误的填充数据量，当解析正确时，则指向下一个遥测源包的包主导头位置，直至遥测帧中的填充数据；
[0008]步骤3:将地面设备接收的填充数据与预置的填充数据按位比对，并实时进行遥测误码率计算，填充数据比对出错的总比特数与填充数据总量比值即为遥测误码率。
[0009]优选地，所述预置的填充数据为预先设定的固定数据或按照特定规律变化的数据。
[0010]优选地,所述步骤I包括如下步骤:
[0011]步骤1.1:地面设备解调遥测帧中数据后，将遥测帧中数据移入寄存器；
[0012]步骤1.2:将遥测帧中数据与同步码进行比对，当同步错误时，则不间断对移入的数据进行同步码判断，直至遥测帧中同步码之间的数据全部作为填充数据被统计和对比，当同步正确后，触发步骤1.3 ;
[0013]步骤1.3:地面设备按照设定帧长进行遥测帧中数据截取，同时判断下一个遥测帧中数据的同步信号。
[0014]优选地，所述步骤2包括如下步骤:
[0015]步骤2.1:遥测帧中首导头指针指向应用数据中第一个遥测源包的包主导头位置；
[0016]步骤2.2:将第一个遥测源包的包主导头位置的数据移入寄存器并判断遥测源包的应用过程识别符的正确性；
[0017]步骤2.3:当首导头指针正确解析时，即应用数据中的遥测源包的包主导头正确解析，并指向下一个遥测源包的包主导头位置并判断一下个遥测源包的应用过程识别符的正确性，直至遥测帧中的填充数据；当首导头指针错误解析时，则将首导头指针位置至下一个遥测源包的包主导头位置间遥测源包数据作为填充数据进行统计和比对。
[0018]优选地,所述步骤3包括如下步骤:
[0019]步骤3.1:由于星上计算机遥测帧中应用数据区预置的填充数据长度为整数字节，将下传遥测帧中填充数据与预置填充数据按位进行比对；
[0020]步骤3.2:进行遥测误码率计算，填充数据比对出错的总比特数与填充数据总量比值即为遥测误码率。
[0021]优选地，由于遥测帧中填充数据的长度为变化状态，地面设备按时间统计填充数据量。
[0022]优选地，由于遥测帧中应用数据区填充数据长度为整数字节，则下传遥测帧中填充数据与预置的填充数据也能够按字节进行比对。
[0023]优选地，填充数据均位于遥测帧的尾部。
[0024]优选地，在遥测帧的应用数据区，若无法判断出应用过程识别符，则认为该位置数据为填充数据。
[0025]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0026]本发明通过全面解析遥测帧数据结构，将应用数据区填充数据作为先验信息，在解析遥测帧数据结构的前提下，通过比对填充数据正确性计算得到遥测误码率，符合地面设备的遥测解析流程，充分考虑了遥测解析中导致关联错误的多个因素，测试方法更为准确合理；本发明无需星上计算机更改遥测数据，符合卫星在轨业务运行阶段遥测误码测试需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0028]图1为本发明中分包遥测源包的格式；
[0029]图2为本发明中分包遥测帧的格式；
[0030]图3为本发明中遥测源包组帧示意图；
[0031]图4为本发明中基于分包遥测填充数据误码测试流程；
[0032]图5为本发明中遥测帧同步解析错误误码统计流程；
[0033]图6为本发明中遥测帧首导头指针错误误码统计流程；
[0034]图7为本发明的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0036]在本实施例中，如图1、图2所示，按照CCSDS分包遥测给出的格式并结合卫星遥测实际使用情况定义遥测源包格式和遥测帧格式。在遥测源包中，包主导头共6个字节，“源包序列计数”和“分组标志”用于指示任一个应用过程产生遥测源包的顺序计数和该遥测源包的分组状态，计数器满之前不允许清零；包数据长度最多为65536字节且不采用“包副导头”。
[0037]在分包遥测帧中，以图3所示的卫星实际应用遥测源包组帧为例，填充数据位于虚拟信道最后帧的尾部。当地面接收到虚拟信道0，即VCO的遥测数据后，首先应完成遥测帧同步，解析首导头指针位置，然后判断遥测帧应用数据中的应用过程识别符，解析该应用过程遥测源包长度。当地面接收到虚拟信道1，即VCl的遥测数据后，解析方式同VC0，将第三包跨帧部分数据置于第二帧应用数据中最前端。在地面测试软件中，应用过程识别符为判断遥测源包的先决条件。因此，遥测源包填充数据应避免出现应用过程识别符。在遥测帧的应用数据区，按照遥测源包判断流程，若无法判断出应用过程识别符，可认为该位置数据为填充数据。
[0038]遥测数据正确解析的前提为遥测帧同步，如果无法正确解析遥测帧同步码，则遥测帧整体均无法解析,遥测帧整体应作为填充数据处理。
[0039]首导头指针在正常情况下指向应用数据中第一个包主导头的起始位置，如果首导头指针解析错误，会导致对应位置遥测源包无法解析。在地面设备中，首导头指针错误后会继续搜索应用数据中第二个遥测源包的包主导头，首导头指针位置至第二个遥测源包的包主导头之间数据作为填充数据处理。填充数据均位于遥测帧的尾部且不包含应用过程识别符。在完成遥测源包的解析后，按照遥测帧应用数据处理流程，无法判断出遥测源包的应用过程识别符则作为填充数据处理。
[0040]星上计算机遥测帧中填充数据属先验信息，可预先设定为固定数据或按照特定规律变化的数据。填充数据量统计及比对包括:遥测帧同步解析错误填充数据量统计及比对、首导头指针错误填充数据量统计及比对和应用数据填充数据量统计及比对。填充数据与设定值按位进行比对，错误比特数与下传填充数据总比特数的比值即为遥测误码率。
[0041]在本实施例中，如图4、图5、图6、图7所示，本发明提供的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法包括如下步骤:
[0042]步骤1:当地面设备接收遥测帧中后，进行遥测帧同步的判断，当不同步时，统计和比对同步解析错误的填充数据量，当同步时，则判断下一个遥测帧的同步信号；
[0043]步骤2:进行首导头指针解析，在遥测帧同步条件下，首导头指针指向遥测帧中应用数据的第一个遥测源包的包主导头位置，当解析错误时，则统计和比对首导头指针错误的填充数据量，当解析正确时，则指向下一个遥测源包的包主导头位置，直至遥测帧中的填充数据；
[0044]步骤3:将地面设备接收的填充数据与预置的填充数据按位比对，并实时进行遥测误码率计算，填充数据比对出错的总比特数与填充数据总量比值即为遥测误码率。
[0045]在卫星遥测设计中，星上计算机下传数据为连续的遥测帧，遥测帧长为固定值。如图5所示。
[0046]步骤1.1:地面设备解调遥测帧中数据后，将遥测帧中数据移入寄存器；
[0047]步骤1.2:将遥测帧中数据与同步码进行比对，当同步错误时，则不间断对移入的数据进行同步码判断，直至遥测帧中同步码之间的数据全部作为填充数据被统计和对比，当同步正确后，触发步骤1.3 ;
[0048]步骤1.3:地面设备按照设定帧长进行遥测帧中数据截取，同时判断下一个遥测帧中数据的同步信号。
[0049]在遥测误码测试时，所述步骤2具体包括如下步骤:
[0050]步骤2.1:遥测帧中首导头指针指向应用数据中第一个遥测源包的包主导头位置；
[0051]步骤2.2:将第一个遥测源包的包主导头位置中数据移入寄存器并判断遥测源包的应用过程识别符的正确性；
[0052]步骤2.3:当首导头指针正确解析时，即应用数据中的遥测源包的包主导头正确解析，并指向下一个遥测源包的包主导头位置并判断一下个遥测源包的应用过程识别符的正确性，直至遥测帧中的填充数据；当首导头指针错误解析时，则将首导头指针位置至下一个遥测源包的包主导头位置间遥测源包数据作为填充数据进行统计和比对。
[0053]所述步骤3具体包括如下步骤:
[0054]步骤3.1:由于星上计算机遥测帧中应用数据区预置的填充数据长度为整数字节，将下传遥测帧中填充数据与预置填充数据按位进行比对；
[0055]步骤3.2:进行遥测误码率计算，填充数据比对出错的总比特数与填充数据总量比值即为遥测误码率。
[0056]在卫星不同任务阶段，星上计算机遥测帧中填充数据量不同，遥测误码率统计所需时间呈动态变化的特征。由于遥测帧填充数据长度为变化状态，地面测试软件应按时间统计填充数据量，并完成填充数据的正确性比对，实时计算出遥测误码率。填充数据量统计及比对包括:遥测帧同步解析错误填充数据量统计及比对、首导头指针错误填充数据量统计及比对、应用数据填充数据量统计及比对等三部分。在遥测误码统计时间内，填充数据总量应达到误码测试要求的数量级，而比对后出错的总比特数与填充数据总量比值作为遥测误码率。由于星上计算机遥测帧应用数据区填充数据长度为整数字节，下传遥测帧填充数据与预置填充数据也可按字节进行比对。
[0057]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:当地面设备接收遥测帧后，进行遥测帧的同步判断，当不同步时，统计和比对同步解析错误的填充数据量，当同步时，则判断下一个遥测帧的同步信号； 步骤2:进行首导头指针解析，在遥测帧同步条件下，首导头指针指向遥测帧中应用数据的第一个遥测源包的包主导头位置，当解析错误时，则统计和比对首导头指针错误的填充数据量，当解析正确时，则指向下一个遥测源包的包主导头位置，直至遥测帧中的填充数据； 步骤3:将地面设备接收的填充数据与预置的填充数据按位比对，并实时进行遥测误码率计算，填充数据比对出错的总比特数与填充数据总量比值即为遥测误码率。
2.根据权利要求1所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，所述预置的填充数据为预先设定的固定数据或按照特定规律变化的数据。
3.根据权利要求1所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，所述步骤I包括如下步骤: 步骤1.1:地面设备解调遥测帧中数据后，将遥测帧中数据移入寄存器； 步骤1.2:将遥测帧中数据与同步码进行比对，当同步错误时，则不间断对移入的数据进行同步码判断，直至遥测帧中同步码之间的数据全部作为填充数据被统计和对比，当同步正确后，触发步骤1.3 ; 步骤1.3:地面设备按照设定帧长进行遥测帧中数据截取，同时判断下一个遥测帧中数据的同步信号。
4.根据权利要求1所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤: 步骤2.1:遥测帧中首导头指针指向应用数据中第一个遥测源包的包主导头位置； 步骤2.2:将第一个遥测源包的包主导头位置的数据移入寄存器并判断遥测源包的应用过程识别符的正确性； 步骤2.3:当首导头指针正确解析时，即应用数据中的遥测源包的包主导头正确解析，并指向下一个遥测源包的包主导头位置并判断一下个遥测源包的应用过程识别符的正确性，直至遥测帧中的填充数据；当首导头指针错误解析时，则将首导头指针位置至下一个遥测源包的包主导头位置间遥测源包数据作为填充数据进行统计和比对。
5.根据权利要求1所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤: 步骤3.1:由于星上计算机遥测帧中应用数据区预置的填充数据长度为整数字节，将下传遥测帧中填充数据与预置填充数据按位进行比对； 步骤3.2:进行遥测误码率计算，填充数据比对出错的总比特数与填充数据总量比值即为遥测误码率。
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，由于遥测帧中填充数据的长度为变化状态，地面设备按时间统计填充数据量。
7.根据权利要求1至5任一项所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，由于遥测帧中应用数据区填充数据长度为整数字节，则下传遥测帧中填充数据与预置的填充数据也能够按字节进行比对。
8.根据权利要求1至5任一项所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，填充数据均位于遥测帧的尾部。
9.根据权利要求1至5任一项所述的基于分包遥测填充数据的遥测误码测试方法，其特征在于，在遥测帧的应用数据区，若无法判断出应用过程识别符，则认为该位置数据为填充数据。
【文档编号】H04L12/26GK104253719SQ201410461829
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】王军旗, 朱振华, 范颖婷, 金历群 申请人:上海卫星工程研究所