自适应信道调整方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信中视频数据的传输，尤其涉及自适应信道调整方法。
【背景技术】
[0002] 如图2所示，无线视频监控系统由2部分组成，发送机端和接收机端，与有线系统不 同，发送机端和接收机端之间的传输通道不再由同轴电缆和光纤提供，变为依靠电磁荷可 以在空气中进行传播的原理，使用天线进行传播，天线将发送机发送的信号传播到空气环 境中，经过空气传播到接收机端的天线进行接收，接收端接收到天线的信号后进行处理，然 后恢复出发送机端发送的视频和数据.
[0003] 发送机端与接收机端之间的空气传播，由于距离、地貌、人工建筑、气候特征、电磁 干扰、通信终端移动速度、频段等，它们都直接影响着无线系统的通信能力和质量。由于无 线信道的复杂性，信道在传输的过程中时刻在变化，必将导致数据在无线信道传输时的误 码和丢包，引起传输错误，少量的误码和丢包可能造成视频性能的急剧下降，而持续丢包会 使视频质量不可接受，对用户有破坏性的感知影响。
[0004] 衡量无线信道的主要指标主要有:误码率，信道容量，信噪比，带宽，传输速率等指 标来表示，要保证信道两端的发送机和接收机之间的正常传输，信道的误码率必须保持在 一定的水平之下，否则误码高将导致发送和接收机之间的通信中断，无法实现通信.无线信 道的复杂性和时变性的特别，决定了在发送机端和接收机端内部需要做一些机制，可以实 时的去了解信道的状态，根据信道的状态选择合适的传输方式进行传输，保证系统的误码 率，保证通信的正常进行。
【发明内容】
[0005] 针对上述技术缺陷，本发明提出自适应信道调整方法。
[0006] 为了解决上述就是问题，本发明的技术方案如下：
[0007]自适应信道调整方法，所述接收机端中设置有信道估计模块，信道估计模块对信 道目前的状态进行估计，从而根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况；
[0008] 包括如下步骤：
[0009] 发送机端发射数据，接收机端接收发送机端发射的数据，所述信道估计模块对信 道目前的状态进行估计，从而根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况，然后 将信息反馈至发送机端，发送机端再对其内部的调制和编码模块进行调整。
[0010] 进一步的，接收机端接收发送机端发射的数据，所述信道估计模块对信道目前的 状态进行估计，同时提取数据的调制和编码模式，进行解调制和解码，然后输出接收的数 据;在无线视频系统中的数据为视频和规定的业务数据。
[0011] 进一步的，当发送机端要占用通道向接收机端进行传输数据时，会先发RTS帧给接 收机端，接收机端接收到后会发送CTS帧给到发送机端，然后发送机端再发送正式的数据； 接收机端收到数据后发送ACK确认该接收机端已收到该数据包，接收机端接收到发送机的 数据后，会对信道的传输质量，使用计算信道的信噪比的方法进行估计;通过上述会话机制 的CTS帧将信道的质量反馈传输给发送机端，发送机端根据该结果调整要发送的数据的调 制方式和编码码率。
[0012] 进一步的，调整的调制和编码组合采用以下5种方式：1/2 QPSK，3/4 QPSK，1/2 16QAM，3/4 16QAM，3/4 64QAM。
[0013] 进一步的，调整的调制和编码的判断依据包括如下步骤：
[0014] 51)定义发送机端的数据中，包含导频序列，接收机端根据导频序列中的数据计算 出当前接收信道的信噪比，第一次接收到的SNR为SNR(I)，第二次接收到的信道信噪比为 SNR(2)，以此类推，一直到SNR(n);所述η为数据分段的数量；
[0015] 52)接收机端计算已接收的数据的信噪比的平均值：：
[0016] 53)第i个数据的信噪比为SNR(i);接收机端将SNR(i)与SNRavg进行对比，如果I SNR (i)-SNRavgI <3db，则要求发送机端的调制编码方式保持不变;而其他情况下均要进行调整 发送机端的调制编码方式。
[0017] 进一步的，当出现3次连续变化时才进行调整发送机端的调制编码方式。
[0018] 进一步的，所述调整的调制和编码包括如下步骤:发送机端开始的时候采用的调 制编码方式为码率为1/2的编码，调制方式为16QAM;
[0019] a.当SNR(i)-SNRavg<3db时，发送机端的调制编码方式不变，仍然使用1/2 16QAM 的方式传输；
[0020] b.当3db<SNR(i)-SNRavg<5db时，信噪比增加，提高码率，调整编码方式为3/4 16QAM；
[0021] c.当SNR( i)-SNRavg>5db时，信噪比持续增加，增加调制阶数，调整
[0022] 调制方式为3/4 64QAM;
[0023] d.当-3db<SNR(i)-SNRavg<-5db时，信噪比减小，降低调制阶数，调制方式要降阶 为3/4 QPSK;
[0024] e.当SNR(i)-SNRavg>-5db时，信噪比继续减小，还需要继续降低码率为1/2 QPSK。
[0025] 本发明的有益效果在与：本发明的信道自适应调整方法是根据无线信道在时间、 频率和空间上的变化，估算出信道的传输质量，然后自适应的调整传输参数:编码方式和调 制方式，使得系统在信道条件较好时提供较高的传输效率，信道质量较差时提高传输单元 的抗干扰能力，调整信道的编码方式和调制方式，保证信道的误码率在可接受的水平，保证 其上传输信息的正确接收.该技术的优点是在保证传输信息的正确接收的前提下，根据目 前信道的质量自适应的调整信道的编码方式和调制方式，提高系统的信道的利用率，提高 系统容量。
【附图说明】
[0026] 图1本发明的带有信道估计模块的无线系统基本组成；
[0027]图2传统的无线视频监控系统；
[0028]图3数据链路层反馈机制。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0030] 无线信道根据前段接收机端所使用的调试和编码方式不同，所得到的信道所需的 信噪比，以及误码率也各不相同，且不同的编码速率，对与误码率的影响也是不同的，信道 的编码码率越大，纠错码可以被纠错的概率就越小，出错的可能性就越大；调制方式中，采 用的调制阶数不同，所需的信噪比不同，且阶数越大，所需信噪比越大.根据上面的特点以 及工作原理，设计了本发明的自适应信道调整系统。
[0031]如图1所示，本发明根据无线信道的特点，设计了本发明的无线系统地组成框图， 在无线信道的接收机端中带有信道估计模块，信道估计模块可以估计出信道目前的状态， 根据目前的状态去预测下一个时间的状态的信道情况，然后发送端再对内部的调制和编码 模块进行调整，以实现发送机可以根据信道的质量情况进行调整的目的，最大的利用信道 的容量，保证无线传输系统的正常工作。
[0032] 接收机端接收到发送机端天线发送的数据后，对接收的数据进行信道的估计，同 时提取数据的调制和编码模式，然后进行解调制和解码，然后输出接收的数据，在无线视频 系统中的数据为视频和相关的业务数据。
[0033] 如图3所示，接收机端进行信道估计后，在数据链路层使用带有RTS/CTS机制的 CSMA/CA机制进行传输。当发送机端要占用通道向接收机进行传输数据时