本实施方式采用自适应LDPC编码调制技术，即根据无线通信链路质量的高低，动 态调整编码方案和调制方案，实现遥测数据的高效率和可靠性传输，即兼顾了传输的可靠 性和传输的效率。
[0042] 机载收发器每隔一定的时间，通过链路质量估计器获得当前无线通信链路质量的 估计值，以此动态选择合适的低密度奇偶校验码（Low-DensityParityCheckCode，LDPC) 的编码方案和调制方案，对遥测数据进行编码和调制，然后通过机载收发器内部的无线射 频电路将调制后的结果发送给地面站。如此循环下去。从而保证遥测数据的可靠和宽带传 输。
[0043] (1)根据无线通信链路质量的高低，动态调整LDPC码的编码码率，也就动态调整 了遥测数据传输的效率。即当无线通信链路质量高时，增加LDPC码的编码码率和调制相位 数，也就增加遥测数据传输的有效传输效率，实现遥测数据的高速传输。从而实现了飞行试 验遥测数据传输吞吐量的最大化，相对于经典的LDPC编码方案和BPSK调制方案，最高可提 高吞吐量达到512倍；
[0044] (2)发明所采用的动态传输机制在无线通信链路质量低的时候，降低LDPC码的编 码码率和调制的相位数，增加无线通信的纠错能力，保证了可靠的遥测数据传输，即最大程 度上保证了飞行试验数据无线传输的可靠性；
[0045] 因此本实施方式提出基于自适应LDPC编码调制的飞行试验数据无线动态传输机 制，以解决无线通信链路质量动态给试验数据传输效率和可靠性带来的负面影响。
【具体实施方式】 [0046] 二：本实施方式与一不同的是：步骤一中LDPC编码码 率Ri设定为1/4,1/2, 2/3,4/5和1。其它步骤及参数与一相同。
【具体实施方式】 [0047] 三：本实施方式与一或二不同的是：步骤一中调制方 案Di设定为BPSK，QPSK，16QAM，64QAM和256QAM。其它步骤及参数与一或二 相同。
[0048]
【具体实施方式】四：本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是：步骤二中机 载收发器把待发送的遥测数据块分割成P个长度为n(n是LDPC码编码时的信息位数）的 数据序列以义义，…々.，..、}中每一个序列S,丨!;
[0049] 其中，<表示序列Sj中第k个遥测数据，k表示遥测数据〃/的序号，且1彡k彡n。 其它步骤及参数与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0050]
【具体实施方式】五：本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是：步骤六中得 到长度为1的编码结果序列丨，d*G，其中，勹表示编码结果序 列(^_中数据，q表示编码结果序列C」中数据勺的序号，且i彡q彡1。其它步骤及参数与
【具体实施方式】一至四之一相同。
【具体实施方式】 [0051] 六：本实施方式与一至五之一不同的是：步骤九中的 G和H满足H*GT= 0。其它步骤及参数与一至五之一相同。
【具体实施方式】 [0052] 七：本实施方式与一至六之一不同的是：步骤十一中 的t取值为2?10s。其它步骤及参数与一至六之一相同。
[0053] 采用以下实施例验证本发明的有益效果：
[0054] 实施例一：
[0055] 本实施例一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法，具体是 按照以下步骤制备的：
[0056] 对于地面站收发器采用与机载收发器同样的编码方案和发送过程，以实现双向动 态无线传输机制具体操作过程包括以下步骤：
[0057] 步骤一、在飞机飞行试验时，在各种无线通信环境中，机载收发器利用内部的信 道估计器估计当前机载收发器和地面站收发器之间无线通信链路的质量，用信噪比SNRi 表示。经过反复测试试验，确定在可靠无线传输时，信噪比SNRi与低密度奇偶校验码 (Low-DensityParityCheckCode，LDPC)的编码码率Ri及调制方案间的映射关系M; 用M={ (SNRi,Ri,Di)}表示；其中，M表示在无线通信链路质量5顺1与LDPC的编码码率Ri 及调制方案Di之间的映射关系；LDPC编码码率Ri是数据长度（LDPC码编码时的信息位数， 事先与地面站收发器约定好的）n占LDPC编码后码长1的比值，即Ri=n/1，1彡i彡I， ieN，I为i的最大值，LDPC为低密度奇偶校验码；N为整数集合；可靠无线传输为地面站 收发器完全能够正确接收来自机载收发器的遥测数据；
[0058] M映射关系：
【主权项】
1. 一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法，其特征在于；基于自 适应LDPC编码调制的飞行试验遥测数据无线传输方法具体是按照W下步骤进行的： 步骤一、在飞机飞行试验时，机载收发器利用内部的信道估计器估计当前机载收发器 和地面站收发器之间无线通信链路的质量，用信噪比SNRi表示；确定在可靠无线传输时， 信噪比SNRi、低密度奇偶校验码的编码码率R及调制方案D义间的映射关系M ;用M = {(SNRi，而，Di)}表示；其中，LDPC编码码率而是数据长度n占LDPC编码后码长1的比值， 即而二n/l，l《i《I，i G N，I为i的最大值，LDPC为低密度奇偶校验码；N为整数集合； 步骤二、机载收发器把待发送的遥测数据块分割成P个长度为n的数据序列怯1，S2, S3 ，...，Sj.，. . . Sp};其中，j表示遥测数据序列的序号，且1《j《P，P为序列的总个数，取值 为大于1的正整数； 步骤=、机载收发器设定其内部的定时器值为0,对机载收发器和地面站收发器间无 线通信的时间开始计时；机载收发器利用内部的信道估计器估计当前无线通信链路的质量 SNRi; 步骤四、机载收发器根据链路质量SNRi和映射关系M，确定对应的LDPC编码码率R i和 调制方案Df; 步骤五、机载收发器对LDPC码的编码码率Ri和调制方案D i进行OQPSK调制，得到调 制后的载波信号，并通过内部的无线射频电路将调制后的载波信号转换为无线信号，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无线信号，并进行OQPSK解调，得到 LDPC码的编码码率而和调制方案D 步骤六、机载收发器根据数据长度n和LDPC码的编码码率而，得到LDPC码的生成矩阵 G，根据矩阵G对长度为n的遥测数据序列Sj.进行LDPC编码，得到长度为1的编码结果序 列Cj; 步骤走、机载收发器依据调制方案町对编码结果Cj.进行调制，得到调制后的载波信号， 并通过机载收发器内部的无线射频电路将调制后的载波信号变换成无线信号，发送给地面 站收发器； 步骤八、地面站收发器无线射频电路收到来自机载收发器的无线信号后，地面站收发 器依据〇1对应的解调方案对无线信号进行解调，得到解调结果^",={巧，马，巧，...乃，..句}; 步骤九、地面站收发器根据生成矩阵G得到对应的校验矩阵H，根据校验矩阵H对解调 结果进行LDPC码译码，从而得到发送数据序列Sj.的估计值: 与={';/，兩省，...，也..成}; 其中，f//表示序列武中第k个遥测数据的估计值； 步骤十、机载收发器判断是否将遥测数据发送完毕，即判断j值是否等于P+1;若是，贝U 结束本次通信；否则执行步骤十一； 步骤十一、判断机载收发器内部的定时器的值是否达到预先设定的时间阔值t，若定时 器达到预先设定的时间阔值t，执行步骤否则，j增加1，执行步骤六；即完成了一种基于 自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法。
2. 根据权利要求1所述一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法， 其特征在于；步骤一中LDPC编码码率而设定为1/4,1/2, 2/3,4/5和1。
3. 根据权利要求1所述一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法， 其特征在于；步骤一中调制方案Di设定为BPSK，QPSK，16QAM，64QAM和256QAM。
4. 根据权利要求1所述一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法， 其特征在于；步骤二中机载收发器把待发送的遥测数据块分割成P个长度为n的数据序列 怯1，S2, S3, ...，Sj，... Sp}中每一个序列 S, {"/，吟"j， 其中X表示序列Sj.中第k个遥测数据，k表示遥测数据的序号，且1《1^《11。
5. 根据权利要求1所述一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方 法，其特征在于：步骤六中得到长度为1的编码结果序列^^={坤，^，与，...，与，..."/ }，Cj = Sj*G，其中，与表示编码结果序列Cj.中数据，q表示编码结果序列C j.中数据句的序号，且 1《q《1。。
6. 根据权利要求1所述一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法， 其特征在于；步骤九中的G和H满足H*GT= 0。
7. 根据权利要求1所述一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法， 其特征在于；步骤十一中的t取值为2?10s。
【专利摘要】一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法，本发明涉及飞行试验遥测无线传输方法。本发明是要解决无线通信链路质量动态变化情况下，试验数据传输效率和可靠性都无法得到保障的问题而提出的一种基于自适应LDPC编码调制的飞行试验遥测无线传输方法。该方法是：先通过大量测试验证，获得可靠通信时链路质量与码率和调制方案间的映射关系；实际通信时，机载收发器每隔一段时间估计信道质量，结合映射关系，确定码率和调制方案，并对遥测数据分别进行LDPC编码和调制，并无线发送；地面站收发器接收，并进行解调和LDPC译码，从而获得遥测数据估计值等步骤实现的；本发明应用于飞行试验遥测无线传输领域。
【IPC分类】H04L27-26, H04L25-02, H04L1-00
【公开号】CN104601291
【申请号】CN201510084849
【发明人】罗清华, 彭宇, 王伟, 黄涛, 李瑞杰
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月16日