基于校驗(yàn)計(jì)算的最優(yōu)化ldpc編碼碼率確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于校驗(yàn)計(jì)算的動態(tài)LDPC碼率的選擇方法，特別涉及一種基于 校驗(yàn)計(jì)算的動態(tài)LDPC碼率最優(yōu)化選擇方法，屬于飛行試驗(yàn)遙測數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛行試驗(yàn)中，機(jī)載測試網(wǎng)絡(luò)的機(jī)載收發(fā)器與地面站收發(fā)器之間的無線通信鏈路質(zhì) 量是動態(tài)變化的，給遙測數(shù)據(jù)雙向無線傳輸提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。針對動態(tài)的鏈路質(zhì)量，遙測數(shù) 據(jù)無線傳輸?shù)目煽啃院托嗜Q于動態(tài)的LDPC碼碼率的最優(yōu)化選擇，因此，如何在無線通 信鏈路質(zhì)量動態(tài)變化情況下，確定最優(yōu)化LDPC碼率是基于iNET標(biāo)準(zhǔn)的飛行試驗(yàn)遙測數(shù)據(jù) 雙向無線傳輸過程亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的飛行試驗(yàn)遙測數(shù)據(jù)雙向無線傳輸過程中，無法在 無線通信鏈路質(zhì)量動態(tài)變化的情況下確定最優(yōu)化LDPC碼率的問題，而提出一種基于校驗(yàn) 計(jì)算的最優(yōu)化LDPC編碼碼率確定方法。
[0004] 一種基于校驗(yàn)計(jì)算的最優(yōu)化LDPC編碼碼率確定方法，所述碼率確定方法通過以 下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0005] 步驟一：機(jī)載收發(fā)器隨機(jī)選定LDPC碼的編碼碼率Ri,并對碼率Ri采用SOQPSK方 案進(jìn)行調(diào)制，通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制結(jié)果轉(zhuǎn)換為無線信號，發(fā)送給地 面站收發(fā)器；其中，i表示LDPC碼的編碼碼率的序號，i取整數(shù)，且1彡i彡I，I為最大序 號；
[0006] 步驟二：機(jī)載收發(fā)器根據(jù)LDPC碼的編碼碼率氏和LDPC碼的編碼數(shù)據(jù)序列長度1， 得到生成矩陣G，機(jī)載收發(fā)器根據(jù)生成矩陣G對當(dāng)前要發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)序列S = {Ul，u2, U3 ，...，un，... Ul}進(jìn)行LDPC編碼，得到編碼結(jié)果C=PG = Uw:;，…心，h然后，采用 SOQPSK方案對編碼結(jié)果C進(jìn)行調(diào)制，并通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制結(jié)果轉(zhuǎn) 換為無線信號，發(fā)送給地面站收發(fā)器；式中：
[0007] 11"為遙測數(shù)據(jù)序列S中第η個遙測數(shù)據(jù)，
[0008] η為遙測數(shù)據(jù)的序號且有1彡η彡1，
[0009] Ck表示編碼結(jié)果中第k個數(shù)據(jù)，
[0010] k為編碼結(jié)果C的序號，且有1彡k彡VRi;
[0011] 步驟三：地面站收發(fā)器接收來自機(jī)載收發(fā)器的無線信號，對接收到的無線信號采 用SOQPSK方案進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)結(jié)果亡={ }，并根據(jù)與生成矩陣G 對應(yīng)且滿足H*GT= 0關(guān)系的校驗(yàn)矩陣Η，對解調(diào)結(jié)果C進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算，得計(jì)算結(jié)果U = H*CT; 式中，T表示矩陣轉(zhuǎn)置操作；
[0012] 步驟四：地面站收發(fā)器判讀計(jì)算結(jié)果U是否為全零矩陣，若是，則表明校驗(yàn)結(jié)果V 正確；否則校驗(yàn)結(jié)果V錯誤，通過地面站收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將校驗(yàn)結(jié)果V反饋給機(jī) 載收發(fā)器；
[0013] 步驟五：機(jī)載收發(fā)器接收并判斷來自地面站收發(fā)器的反饋結(jié)果，若校驗(yàn)結(jié)果V正 確，執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟七；
[0014] 步驟六：機(jī)載收發(fā)器減小一次編碼碼率Ri,按照步驟二的方法并對碼率Ri進(jìn)行 SOQPSK調(diào)制，通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制結(jié)果轉(zhuǎn)換為無線信號，發(fā)送給地 面站收發(fā)器，并依次執(zhí)行步驟二、三、四、五和八；
[0015] 步驟七、機(jī)載收發(fā)器增大一次編碼碼率Ri,按照步驟二的方法并對碼率Ri進(jìn)行 SOQPSK調(diào)制，通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制結(jié)果轉(zhuǎn)換為無線信號，發(fā)送給地 面站收發(fā)器，并依次執(zhí)行步驟二、三、四、五和九；
[0016] 步驟八、機(jī)載收發(fā)器根據(jù)來自地面站收發(fā)器的反饋結(jié)果，執(zhí)行相應(yīng)的動作，若校驗(yàn) 結(jié)果V正確，則執(zhí)行步驟六，否則機(jī)載收發(fā)器增大一次編碼碼率R i，上述增大一次后的LDPC 碼的編碼碼率Ri即為最優(yōu)的LDPC碼的編碼碼率；
[0017] 步驟九、機(jī)載收發(fā)器根據(jù)來自地面站收發(fā)器的反饋結(jié)果，執(zhí)行相應(yīng)的動作，若校驗(yàn) 結(jié)果V正確，則當(dāng)前的LDPC碼的編碼碼率R i即為最優(yōu)的LDPC碼的編碼碼率；否則，校驗(yàn)結(jié) 果V錯誤，執(zhí)行步驟七。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為：
[0019] 機(jī)載收發(fā)器首先根據(jù)地面站收發(fā)器反饋的校驗(yàn)結(jié)果，對編碼碼率進(jìn)行迭代調(diào)整和 校驗(yàn)判斷操作，即對要發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)序列進(jìn)行LDPC碼編碼，然后對編碼結(jié)果進(jìn)行SOQPSK 調(diào)制，并通過內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制結(jié)果發(fā)送給地面站收發(fā)器。地面站收發(fā)器接收來 自機(jī)載收發(fā)器的信號，對其進(jìn)行SOQPSK解調(diào)和校驗(yàn)計(jì)算，并將校驗(yàn)結(jié)果反饋給機(jī)載收發(fā) 器。機(jī)載收發(fā)器接收校驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果動態(tài)調(diào)整LDPC碼的碼率，實(shí)現(xiàn)動態(tài)的LDPC 編碼碼率最優(yōu)選擇，最終確定出最優(yōu)的編碼碼率。從而保證遙測數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目煽啃院?效率。機(jī)載收發(fā)器根據(jù)地面站收發(fā)器的校驗(yàn)結(jié)果，動態(tài)調(diào)整LDPC碼的編碼碼率，從而最大 程度上保證了飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。同時實(shí)現(xiàn)了飛行試驗(yàn)遙測數(shù)據(jù)傳輸吞吐量的最 大化，且相對于經(jīng)典的混合自動請求重發(fā)機(jī)制，吞吐量最高提高至4倍。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明涉及的機(jī)載收發(fā)器的工作流程圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明涉及的地面站收發(fā)器的工作流程圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明的執(zhí)行步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0023] 一：
[0024] 本實(shí)施方式的基于校驗(yàn)計(jì)算的最優(yōu)化LDPC編碼碼率確定方法，結(jié)合圖1、圖2以及 圖3,所述碼率確定方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0025] 步驟一：機(jī)載收發(fā)器隨機(jī)選定LDPC碼的編碼碼率Ri,并對碼率Ri采用SOQPSK方 案進(jìn)行調(diào)制，通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制結(jié)果轉(zhuǎn)換為無線信號，發(fā)送給地 面站收發(fā)器；其中，i表示LDPC碼的編碼碼率的序號，i取整數(shù)，且1彡i彡I，I為最大序 號；
[0026] 步驟二：機(jī)載收發(fā)器根據(jù)LDPC碼的編碼碼率氏和LDPC碼的編碼數(shù)據(jù)序列長度 1，其中，數(shù)據(jù)序列長度1是機(jī)載收發(fā)器和地面站收發(fā)器事先約定好的，得到生成矩陣G，機(jī) 載收發(fā)器根據(jù)生成矩陣G對當(dāng)前要發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)序列S = {Ul，u2, u3, ...，un，... Ul}進(jìn)行 LDPC編碼，得到編碼結(jié)果C=PG = Uw;，..4 λ> 然后，采用S0QpSK方案對編碼結(jié) 果C進(jìn)行調(diào)制，并通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將調(diào)制結(jié)果轉(zhuǎn)換為無線信號，發(fā)送 給地面站收發(fā)器；式中：
[0027] 1!"為遙測數(shù)據(jù)序列S中第η個遙測數(shù)據(jù)，
[0028] η為遙測數(shù)據(jù)的序號且有1彡η彡1，
[0029] Ck表示編碼結(jié)果中第k個數(shù)據(jù)，
[0030] k為編碼結(jié)果C的序號，且有1彡k彡VRi;
[0031] 步驟三：地面站收發(fā)器接收來自機(jī)載收發(fā)器的無線信號，對接收到的無線信號采 用30(?^1(方案進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)結(jié)果6={4,4名，...,4，...0^}，并根據(jù)與生成矩陣6 對應(yīng)且滿足H*GT= 0關(guān)系的校驗(yàn)矩陣H，對解調(diào)結(jié)果d進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算，得計(jì)算結(jié)果U = H*CT; 式中，T表示矩陣轉(zhuǎn)置操作；
[0032] 步驟四：地面站收發(fā)器判讀計(jì)算結(jié)果U是否為全零矩陣，若是，則表明校驗(yàn)結(jié)果V 正確；否則校驗(yàn)結(jié)果V錯誤，通過地面站收發(fā)器內(nèi)部的無線射頻電路將校驗(yàn)結(jié)果V反饋給機(jī) 載收發(fā)器；
[0033] 步驟五：機(jī)載收發(fā)器接收并判斷來自地面站收發(fā)器的反饋結(jié)果，若校驗(yàn)結(jié)果V正 確，執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟七；
[0034] 步驟六：機(jī)載收發(fā)器減小一次編碼碼率Ri，按照步驟二的方法通過機(jī)載收發(fā)器內(nèi) 部的無線射頻電路將LDPC碼的編碼碼率R i發(fā)送給地面站收發(fā)器，并依