一种遥感卫星原始数据误码率检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种遥感卫星原始数据误码率检测方法，该方法利用遥感卫星信道编码中的同步字信息、RS编码信息和虚拟信道计数器计数信息统计原始数据中的误码率。本发明有益效果：可以实时准确的检测遥感卫星下行数据的误码率，对原始数据的误码率做出精确统计。
【专利说明】一种遥感卫星原始数据误码率检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及遥感卫星数据处理领域，尤其涉及一种遥感卫星原始数据误码率检测方法，特别涉及一种对具有RS编码的卫星原始数据的误码率检测方法。
【背景技术】
[0002]随着我国在轨遥感卫星数量和下行码速率的不断增加，人们对各个接收站接收的卫星原始数据质量情况提出了更高的要求，希望实时的获得接收的原始数据的质量情况，而数据的误码率是衡量数据质量情况的定量的和客观的指标。
[0003]误码率测试是定量检测接收的卫星原始数据指标，其定义是:误码率=错误码元数/总码元数。但是目前现存的对遥感卫星原始数据的误码率测试方法以数据帧的帧同步字和数据帧中的某些固定已知的关键字信息作为估算整体数据误码率的方法，不能精确计算错误码元、总码元数，不能得到准确的误码率数值。一般情况统计的数据量只占实际数据量I %左右，无法对卫星的有效载荷数据进行精确误码计算，误码统计误差较大。
[0004]针对以上问题，需要一种精确计算遥感卫星原始数据误码率的方法，为遥感卫星地面站实时原始数据误码率检测提供技术手段。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种遥感卫星原始数据误码率检测方法，解决不能精确统计原始数据误码率问题。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种遥感卫星原始数据误码率检测方法，包括以下步骤:
1)根据遥感卫星预先确定的帧同步字和帧长对原始数据进行帧同步处理，得到同步后的数据，同时统计帧同步过程中不能同步的数据量，作为帧同步错误数据量；
2)对帧同步后的数据进行解扰和RS译码纠错处理，得到解扰和译码纠错后的数据，统计出每帧中RS译码错误数据量；
3)对译码后的数据进行虚拟信道分解，对分解后的各个虚拟信道数据进行虚拟信道计数器计数统计，根据计数器数值是否连续，确定丢失的数据量，作为帧计数丢失错误数据量;
4)根据以上3步获得的错误数据量之和作为该原始数据错误的数据量，该数据量除以原始数据总量，得出卫星原始数据的误码率。
[0007]进一步的，对步骤2)RS译码统计的错误数据量进行细分，对于在RS纠错能力范围内的误码数据量进行精确统计，对于在RS纠错能力范围外的误码数据量给出最小误码数据量估计值和最大误码数据估计值，从而把误码率分解为可精确统计误码率、最小估计误码率和最大估计误码率三种误码率。
[0008]进一步的，对步骤3)虚拟信道计数器计数统计的错误数据量进行误码率计算的方法进行细分，确定该计数丢失的数据帧数量计入总体统计的原始数据量方式，第一种方式认为计数值丢失的数据是步骤I)帧同步中检测到错误数据，该丢帧数据量则不计入原始数据总数据量(也不计入错误数据量)，第二种方式认为计数值丢失的数据不是步骤I)检测的错误数据，则该帧数据量计入原始数据总数据量(同时计入错误数据量)。根据两种方式得到两种误码率统计值，不计行计数误码率和计算行计数误码率两种误码率。
[0009]进一步的，组合精确统计误码率、最小估计误码率、最大估计误码率三种误码率和不计算计行计数误码率、计算行计数误码率两种误码率的关系，得到6种误码率，分别是不计算行计数精确统计误码率、不计算行计数最小估计误码率、不计算行计数最大估计误码率、计算行计数精确统计误码率、计算行计数最小估计误码率、计算行计数最大估计误码率。对于判断原始数据误码为O的充分条件是:计算行计数最大估计误码率为0，实际上此时其他5种误码率也应该为O。反之，除了计算行计数最大估计误码率之外的其他5种误码率为0，原始数据的实际的误码情况不一定为O。
[0010]对整轨原始数据进行分段误码率检测，能更好的说明数据误码率情况。好处是，不会因为卫星数据在开始接收和结束接收时候由于接收信号不好在数据开始和结束位置误码较多，影响对整轨卫星数据误码率的判断。
[0011]本发明所述的误码率检测方法，对于具有RS编码的其他类型卫星数据也同样适用。
[0012]对于帧同步后的数据在解扰、RS译码、虚拟信道计数器计数处理过程中采用OpenMP或者MPI等并行化编程工具实现检测方法并行处理，提高误码率检测速度，达到或者超过卫星数据实时记录速度，作为遥感卫星地面站实时原始数据误码率检测手段。
[0013]本发明的有益效果:利用RS译码误码计算方法、虚拟信道帧计数机制，精确统计原始数据误码率，实现了遥感卫星原始数据全面的误码率检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1某卫星原始数据格式说明图；
图2为图1所示实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
[0016]本发明利用原始数据中的RS编码信息，提供了一种遥感卫星原始数据误码率检测方法，该方法包括以下步骤:
O设记录的数据名称为D，总数据量为A1 ；
2)根据遥感卫星预先确定的帧同步字和帧长对原始数据D进行帧同步处理，得到同步后的数据Ds，同时统计帧同步过程中不能同步的数据量，作为帧同步错误数据量，计为E10在该步骤中可以使用不同的帧同步头容错位数和帧长滑动位数策略，在该策略允许内找到的数据帧，均作为同步后的数据Ds ；
3)对帧同步后的数据Ds进行解扰和RS译码纠错处理，得到解扰和译码纠错后的数据Dd,统计出每帧中RS译码错误数据量E2，其中也包括了帧同步头在容错范围内的误码数量；
4)对译码后的数据进行虚拟信道分解，对分解后的各个虚拟信道数据进行虚拟信道计数器计数统计，根据计数器数值是否连续，确定丢失的数据量，作为帧计数丢失错误数据量
E3;
5)根据以上2)、3)、4)步获得的错误数据量之和作为该原始数据错误的数据量，该数据量除以原始数据总量，得卫星原始数据的误码率BER。公式如下:
BER= (E^Ea+Eg) /A1
6)对步骤3)RS译码统计的错误数据量E2进行细分，对于在RS纠错能力范围内的误码数据量进行精确统计，为精确错误数据量Ecot,对应的总数据量为Acot,对于在RS纠错能力范围外的误码数据量给出最小误码数据量估计值为Emin，对应的总数据量为A1、最大误码数据估计值Emax，对应的总数据量为A1，从而把误码率分解为可精确统计误码率BERcot、最小估BERmin计误码率和最大估计误码率BERmax三种误码率。
[0017]
【权利要求】
1.一种遥感卫星原始数据误码率检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)根据遥感卫星预先确定的帧同步字和帧长对原始数据进行帧同步处理，得到同步后的数据，同时统计帧同步过程中不能同步的数据量，作为帧同步错误数据量； 2)对帧同步后的数据进行解扰和RS译码纠错处理，得到解扰和译码纠错后的数据，统计出每帧中RS译码错误数据量； 3)对译码后的数据进行虚拟信道分解，对分解后的各个虚拟信道数据进行虚拟信道计数器计数信息统计，根据计数器数值是否连续，确定丢失的数据量，作为帧计数丢失错误数据量；以及 4)所述帧同步错误数据量、所述每帧中RS译码错误数据量以及帧计数丢失错误数据量之和作为该原始数据错误的数据量，该数据量除以原始数据总量，得出卫星原始数据的误码率。
2.如权利要求1所述的遥感卫星原始数据误码率检测方法，其特征在于，在步骤I)中:使用不同的帧同步头容错位数和帧长滑动位数策略，在该策略允许内找到的数据帧，均作为同步后的数据。
3.如权利要求2所述的遥感卫星原始数据误码率检测方法，其特征在于，在步骤2)中:对RS译码统计的错误数据量进行细分，对于在RS纠错能力范围内的误码数据量进行精确统计，对于在RS纠错能力范围外的误码数据量给出最小误码数据量估计值和最大误码数据估计值，从而把误码率分解为可精确统计误码率、最小估计误码率和最大估计误码率三种误码率。
4.如权利要求3所述的遥感卫星原始数据误码率检测方法，其特征在于，在步骤3)中，确定该计数丢失的数据帧数量是否计入总体统计原始数据量的方式，包括两种方式，其中，第一种方式认为计数值丢失的数据是步骤I)中帧同步中检测到错误数据，该丢帧数据量则不计入原始数据总数据量，也不计入错误数据量，第二种方式认为计数值丢失的数据不是步骤I)中检测的错误数据，则该帧数据量计入原始数据总数据量，同时计入错误数据量；根据上述两种方式得到两种误码率统计值:不计行计数误码率和计算行计数误码率。
5.如权利要求4所述的遥感卫星原始数据误码率检测方法，其特征在于，该方法进一步包括:组合精确统计误码率、最小估计误码率、最大估计误码率三种误码率和不计算计行计数误码率、计算行计数误码率两种误码率的关系，得到6种误码率:不计算行计数精确统计误码率、不计算行计数最小估计误码率、不计算行计数最大估计误码率、计算行计数精确统计误码率、计算行计数最小估计误码率、计算行计数最大估计误码率。
6.如权利要求5所述的遥感卫星原始数据误码率检测方法，其特征在于:判断原始数据实际误码率为O的充分条件是计算行计数最大估计误码率为O，此时其它5种误码率也应该为O，反之，除了计算行计数最大估计误码率之外的其它5种误码率为O，原始数据实际误码率不一定为O。
7.如权利要求6所述的遥感卫星原始数据误码率检测方法，其特征在于:对于帧同步后的数据在解扰、RS译码、虚拟信道计数器计数处理过程中采用OpenMP或MPI并行化编程工具实现检测方法并行处理，提高误码率检测速度。
【文档编号】H04L1/00GK103546242SQ201310513687
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】李景山 申请人:中国科学院对地观测与数字地球科学中心