一种自适应传输信道的数据帧超产生方法与流程

本发明涉及自适应传输信道的一种数据超帧结构产生方法，特别适用于采用逐帧速率可变的自适应编码调制技术的调制解调系统实际应用。

背景技术：

在采用逐帧速率可变的自适应编码调制技术的链路中，需要发送的载荷数据的模式信息(速率、编码方式和调制方式)根据链路需求是各不相同的。而现有的数据帧结构要求载荷在速率上保持绝对一致，并且帧长不可变，当信道中的载荷速率和帧长发生变化时，将导致调制端数据发送的严重失误，直接影响载荷信息的接收。因此如何正确组合信息帧速率和帧长不断变化的数据流，完成准确的调制发送，是急需解决的一个关键问题。

技术实现要素：

为解决现有技术在采用逐帧速率可变的自适应编码调制技术时存在的不足，本发明提供了一种全新的调制数据超帧生成方法，根据信令信息智能组成信令帧，再根据信令帧要求计算并变换每一个信息帧的速率和帧长，智能组成自适应超帧结构。

本发明的目的是这样实现的，一种自适应传输信道的数据超帧产生方法，包括以下步骤：

(1)在当前帧头中插入当前数据超帧的起始；所述的数据超帧包括多个数据帧；

(2)在当前信令帧中存储下一数据超帧的各个信息帧的模式信息和相同模式信息帧所对应的起始结束帧编号；所述的模式信息包括所有信息帧的载波速率和编码调制方式；

(3)根据当前信令帧中的模式信息确定下一数据超帧中信息帧的帧长和信息速率；

(4)根据上一数据超帧的信令帧中的模式信息判断当前数据超帧中相邻信息帧的载波速率是否发生变化，当载波速率发生变化时，在当前载波速率对应的信息帧组帧完毕后添加下一载波速率的帧头及信息帧；

完成数据超帧结构的产生，以便逐帧速率可变的自适应解调的实现。

其中，在步骤(1)和步骤(2)之间还包括在插入数据超帧起始的后的当前帧头中插入用于进行频偏估计的辅助信息。

其中，根据信噪比确定帧头的长度。

本发明与背景技术相比，具有如下优点：

(1)智能组成信令帧，其后的载荷成帧根据信令帧提供的模式信息自适应变化信息帧帧长和速率；

(2)在信息帧载波速率发生变化时，在变化帧前添加标识帧头，用于解调端在信令帧未解析前识别载波速率变化。

(3)为了实现高阶调制的载波恢复，在信令帧和每一个信息帧首尾添加先验导频信息，利用导频可以同时实现所有调制方式的载波恢复。

附图说明

图1为本发明数据超帧结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明采用了一种全新的数据超帧结构来实现信息帧速率和帧长不断变化的数据流的组合：首先在信令帧中智能存储数据超帧中每一帧信息帧的模式信息，然后根据帧模式信息智能组帧。如果载波速率发生变化，则在变化帧前添加相应的帧头信息；如果模式信息提示仅载荷速率发生变化，则选择相应的时钟；如果只是帧长发生变化则直接将变长帧加入超帧。

一种自适应传输信道的数据超帧产生方法，包括以下步骤：

(1)在当前帧头中插入当前数据超帧的起始后，插入用于进行频偏估计的辅助信息；所述的数据超帧包括多个数据帧；

数据超帧结构首先包括用于解调端帧捕获的帧头,目的是标记一个数据超帧的起始以及辅助解调端进行频偏估计；

帧头的长度要设计合理，要求接收端在未完成时钟恢复前且系统要求的信噪比条件下，能够正确分辨帧头和其他数据流,并能辅助进行频偏估计。(2)在当前信令帧中存储下一数据超帧的各个信息帧的模式信息和相同模式信息帧所对应的起始结束帧编号；所述的模式信息包括所有信息帧的载波速率和编码调制方式；

帧头帧后是信令帧，用来存储下一个数据超帧的各个信息帧的模式信息(载波速率及编码调制方式)；

信令帧模式信息存储根据信息帧进行编号，记录同一模式信息帧的起始帧和结束帧编号，如模式信息变化,再记录变化后的信息帧的起始帧和结束帧编号。各种模式信息所拥有的帧数可根据自适应体制随机变化，可以缺少某一种或多种模式，也可以整个数据超帧只有某一种模式,数据超帧结构比较灵活多变。

首次成帧时，当前数据超帧存储的信令帧指向的是下一数据超帧各信息帧的模式信息；首超帧的信息帧无实际意义，主要是由于解调端信令解调译码和解析的需要。

(3)根据当前信令帧中的模式信息确定下一数据超帧中信息帧的帧长和信息速率；

如果在载波速率不变的情况下,不同的编码和调制方式体现了信息帧的信息速率和帧长的不同。

(4)根据上一数据超帧的信令帧中的模式信息判断当前数据超帧中相邻信息帧的载波速率是否发生变化，当载波速率发生变化时，在当前载波速率对应的信息帧组帧完毕后添加下一载波速率的帧头及信息帧；

如果模式信息提示载波速率发生变化，需要重新插入该速率的帧头，用于解调端在没有解析信令信息帧前标记速率变化；

虽然当前数据超帧完成信令帧的解调译码及解析后下一数据超帧的各信息帧的模式信息已经已知，但是需要在匹配滤波前就计算出载波速率变化的准确时刻，这在时钟未恢复之前是不确定的，这种不确定性造成载波速率变化接口附近载荷数据接收的失误,并且在调制端成形后也会存在拖尾失误。因此最佳解决方案就是在载波速率变化的信息帧前添加帧头，在时钟恢复前就识别出载波速率变化帧，缓冲速率变化时调制端和解调端成型和匹配滤波所造成的延时损耗及拖尾失误，同时又可以进一步验证信令帧模式信息传输的准确度。

得到数据超帧。具体结构如图1所示：当前数据超帧中相邻信息帧的载波速率发生变化，记为载波速率1和载波速率2，数据超帧的第一帧包括帧头、信令帧及n个信息帧，第二帧包括帧头及m个信息帧。