一種基于mimo的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于MIMO的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法，涉及檢測或防止收到信息中的差錯的應(yīng)用空間分集接收裝置。包括有如下步驟：第一步，對星座映射后的復(fù)調(diào)制信號進(jìn)行實部虛部分離；第二步，對分離后的實部和虛部數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；第三步，將兩個并行層上的16個數(shù)據(jù)組成列向量，與編碼矩陣相乘完成預(yù)編碼操作。本發(fā)明是基于MIMO技術(shù)的高可靠遙控信息發(fā)射方法，應(yīng)用于巡線無人機(jī)。本發(fā)明在地面控制站采用空時編碼不僅可以為系統(tǒng)帶來額外的分集增益，還可以更好的對抗信道干擾，降低指令傳輸錯誤的發(fā)生概率。本發(fā)明在不增加系統(tǒng)反饋開銷的情況下，可以使接收端獲得更高的信噪比，提高了遙控遙測系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】-種基于ΜΙΜΟ的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的技術(shù)方案涉及檢測或防止收到信息中的差錯的應(yīng)用空間分集接收裝置， 具體地說是一種基于ΜΙΜΟ的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 早期的無人機(jī)主要是用于軍事領(lǐng)域，更多的時候是作為靶機(jī)來滿足導(dǎo)彈射擊和軍 事訓(xùn)練的需要。隨著近二三十年無人機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，無人機(jī)開始更多的用于氣象觀測， 森林防火，地理信息觀察和石油管道檢測等民用領(lǐng)域。
[0003] 但無論是在民用領(lǐng)域還是軍用領(lǐng)域，遙控遙測技術(shù)都是無人機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。 尤其是在軍事戰(zhàn)爭領(lǐng)域，如何提高遙控遙測系統(tǒng)的可靠性已成為當(dāng)前研究的熱點。如今復(fù) 雜多變的戰(zhàn)爭環(huán)境使得無人機(jī)系統(tǒng)必須具有強(qiáng)抗干擾能力以保證無人機(jī)任務(wù)的執(zhí)行。因 此，更有必要對高可靠性的遙控信息發(fā)射方法進(jìn)行研究，以便對抗戰(zhàn)場電磁環(huán)境的強(qiáng)干擾。
[0004] 對基于ΜΜ0的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法進(jìn)行研究的現(xiàn)有技術(shù)狀況 有：
[0005] 參考文獻(xiàn)《無人機(jī)遙控數(shù)據(jù)鏈電磁環(huán)境適應(yīng)性仿真研究》中利用Simulink搭建了 無人機(jī)遙控鏈路仿真模型，并給出了在高斯白噪聲條件下，鏈路受到各種干擾時的誤碼率 結(jié)果，評價了無人機(jī)遙控鏈路對抗各種干擾的能力。
[0006] 參考文獻(xiàn)2《無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)研究》中介紹了無人機(jī)遙控遙測系統(tǒng)國內(nèi) 外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀，同時預(yù)測了無人機(jī)今后所面臨的問題及發(fā)展方向，其中就包括如何 提高遙控遙測系統(tǒng)的保密性和抗干擾能力。
[0007] 參考文獻(xiàn)3《一種無人機(jī)遙控信道誤碼率改進(jìn)方法研究》提出了一種利用卷積碼 對無人機(jī)遙控信道進(jìn)行編碼的方法，仿真結(jié)果表明，在一定信道條件下，其控制指令傳輸 誤碼率明顯下降，且在碼速率不變的條件下，無人機(jī)系統(tǒng)控制指令傳輸可靠性得到改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于ΜΜ0的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法， 該方法在不增加系統(tǒng)反饋開銷的情況下，可以使接收端獲得更高的信噪比，提高了遙控遙 測系統(tǒng)的可靠性。
[0009] 本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的基于ΜΜ0的巡線無人機(jī) 高可靠遙控信息發(fā)射方法，包括有如下步驟：
[0010] 第一步，對星座映射后的復(fù)調(diào)制信號進(jìn)行實部虛部分離；
[0011] 第二步，對分離后的實部和虛部數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；
[0012] 第三步，將兩個并行層上的16個數(shù)據(jù)組成列向量，與編碼矩陣相乘完成預(yù)編碼操 作。
[0013] 上述第一步對星座映射后的復(fù)調(diào)制信號進(jìn)行實部虛部分離的方法是：
[0014] 設(shè)地面控制站采用八天線發(fā)射，無人機(jī)采用單根天線接收，則經(jīng)過調(diào)制后生成復(fù) 調(diào)制符號用Si表不；對其進(jìn)行實部虛部分離后分別表不為Re[sj和ImliSi]。
[0015] 上述第二步對分離后的實部和虛部數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換的方法是：
[0016] 把Re[Si]和Im[Si]兩路串行數(shù)據(jù)分別映射到八個并行的層上，i = 1，2···8 ;
[0017] 上述第三步將并行層上的16個數(shù)據(jù)組成列向量，與編碼矩陣相乘完成預(yù)編碼操 作的方法是：
[0018] 設(shè)第二步中每層包含的數(shù)據(jù)分別為{Re[Sl]，R e[S2>"Re[S8]}和 {ImlisJ，Im[s 2]…Im[s8]}，則組成的列向量為
[0019] X = (Re [sj, Re [s2] ··· Re [s8], Im[sJ, Im[s2] ··· Im[s8])T
[0020] 利用如下公式完成預(yù)編碼操作：
[0021] Y = ΑΧ
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于ΜΙΜΟ的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法，其特征在于包括有如下步 驟： 第一步，對星座映射后的復(fù)調(diào)制信號進(jìn)行實部虛部分離； 第二步，對分離后的實部和虛部數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換； 第三步，將兩個并行層上的16個數(shù)據(jù)組成列向量，與編碼矩陣相乘完成預(yù)編碼操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ΜΙΜΟ的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法，其特征在 于上述第一步對星座映射后的復(fù)調(diào)制信號進(jìn)行實部虛部分離的方法是： 設(shè)地面控制站采用八天線發(fā)射，無人機(jī)采用單根天線接收，則經(jīng)過調(diào)制后生成復(fù)調(diào)制 符號用Si表示；對其進(jìn)行實部虛部分離后分別表示為Re[Si]和Im[Si]。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ΜΙΜΟ的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法，其特征在 于上述第二步對分離后的實部和虛部數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換的方法是： 把Re[Si]和Im[Si]兩路串行數(shù)據(jù)分別映射到八個并行的層上，i = 1，2…8。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MM0的巡線無人機(jī)高可靠遙控信息發(fā)射方法，其特征在 于上述第三步將并行層上的16個數(shù)據(jù)組成列向量，與編碼矩陣相乘完成預(yù)編碼操作的方 法是： 設(shè)第二步中每層包含的數(shù)據(jù)分別為{Re[Sl]，Re[S2]?Re[ S8]}和{Im[Sl]，Im[s2>·· Im[s8]}，則組成的列向量為
利用如下公式完成頇編碼操作： Y = AX
這里為 64X 16 維的矩陣，其中第 1，2, 11，12, 21，22, 31，32, 33, 34, 43, 44, 53, 54, 63, 64 行如上所示，其它行均為〇, Y為64X 1維的列向量，表示為：
這里y(1) (1)表示天線1在第1個時刻發(fā)送的數(shù)據(jù)；為了便于觀察，將上面的發(fā)送方案 寫成矩陣形式：
上述公式里水平方向上表示不同時間發(fā)送的數(shù)據(jù)，垂直方向上表示不同天線在同一時 刻發(fā)送的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04L1/06GK104158635SQ201410378124
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】張貴峰, 許強(qiáng), 朱鐵林, 吳新橋, 張巍, 王英潔, 曹旸, 趙克, 陳艷芳, 陳曉, 李銳海, 陳鵬, 孟曉波, 廖永力, 王詩奎, 王兵, 張拯寧, 伍小潔 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 天津航天中為數(shù)據(jù)系統(tǒng)科技有限公司