一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法
【專利摘要】本發明提供了一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，該方法利用遙感衛星信道編碼中的同步字信息、RS編碼信息和虛擬信道計數器計數信息統計原始數據中的誤碼率。本發明有益效果：可以實時準確的檢測遙感衛星下行數據的誤碼率，對原始數據的誤碼率做出精確統計。
【專利說明】一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及遙感衛星數據處理領域，尤其涉及一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，特別涉及一種對具有RS編碼的衛星原始數據的誤碼率檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國在軌遙感衛星數量和下行碼速率的不斷增加，人們對各個接收站接收的衛星原始數據質量情況提出了更高的要求，希望實時的獲得接收的原始數據的質量情況，而數據的誤碼率是衡量數據質量情況的定量的和客觀的指標。
[0003]誤碼率測試是定量檢測接收的衛星原始數據指標，其定義是:誤碼率=錯誤碼元數/總碼元數。但是目前現存的對遙感衛星原始數據的誤碼率測試方法以數據幀的幀同步字和數據幀中的某些固定已知的關鍵字信息作為估算整體數據誤碼率的方法，不能精確計算錯誤碼元、總碼元數，不能得到準確的誤碼率數值。一般情況統計的數據量只占實際數據量I %左右，無法對衛星的有效載荷數據進行精確誤碼計算，誤碼統計誤差較大。
[0004]針對以上問題，需要一種精確計算遙感衛星原始數據誤碼率的方法，為遙感衛星地面站實時原始數據誤碼率檢測提供技術手段。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，解決不能精確統計原始數據誤碼率問題。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現:
一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，包括以下步驟:
1)根據遙感衛星預先確定的幀同步字和幀長對原始數據進行幀同步處理，得到同步后的數據，同時統計幀同步過程中不能同步的數據量，作為幀同步錯誤數據量；
2)對幀同步后的數據進行解擾和RS譯碼糾錯處理，得到解擾和譯碼糾錯后的數據，統計出每幀中RS譯碼錯誤數據量；
3)對譯碼后的數據進行虛擬信道分解，對分解后的各個虛擬信道數據進行虛擬信道計數器計數統計，根據計數器數值是否連續，確定丟失的數據量，作為幀計數丟失錯誤數據量;
4)根據以上3步獲得的錯誤數據量之和作為該原始數據錯誤的數據量，該數據量除以原始數據總量，得出衛星原始數據的誤碼率。
[0007]進一步的，對步驟2)RS譯碼統計的錯誤數據量進行細分，對于在RS糾錯能力范圍內的誤碼數據量進行精確統計，對于在RS糾錯能力范圍外的誤碼數據量給出最小誤碼數據量估計值和最大誤碼數據估計值，從而把誤碼率分解為可精確統計誤碼率、最小估計誤碼率和最大估計誤碼率三種誤碼率。
[0008]進一步的，對步驟3)虛擬信道計數器計數統計的錯誤數據量進行誤碼率計算的方法進行細分，確定該計數丟失的數據幀數量計入總體統計的原始數據量方式，第一種方式認為計數值丟失的數據是步驟I)幀同步中檢測到錯誤數據，該丟幀數據量則不計入原始數據總數據量(也不計入錯誤數據量)，第二種方式認為計數值丟失的數據不是步驟I)檢測的錯誤數據，則該幀數據量計入原始數據總數據量(同時計入錯誤數據量)。根據兩種方式得到兩種誤碼率統計值，不計行計數誤碼率和計算行計數誤碼率兩種誤碼率。
[0009]進一步的，組合精確統計誤碼率、最小估計誤碼率、最大估計誤碼率三種誤碼率和不計算計行計數誤碼率、計算行計數誤碼率兩種誤碼率的關系，得到6種誤碼率，分別是不計算行計數精確統計誤碼率、不計算行計數最小估計誤碼率、不計算行計數最大估計誤碼率、計算行計數精確統計誤碼率、計算行計數最小估計誤碼率、計算行計數最大估計誤碼率。對于判斷原始數據誤碼為O的充分條件是:計算行計數最大估計誤碼率為0，實際上此時其他5種誤碼率也應該為O。反之，除了計算行計數最大估計誤碼率之外的其他5種誤碼率為0，原始數據的實際的誤碼情況不一定為O。
[0010]對整軌原始數據進行分段誤碼率檢測，能更好的說明數據誤碼率情況。好處是，不會因為衛星數據在開始接收和結束接收時候由于接收信號不好在數據開始和結束位置誤碼較多，影響對整軌衛星數據誤碼率的判斷。
[0011]本發明所述的誤碼率檢測方法，對于具有RS編碼的其他類型衛星數據也同樣適用。
[0012]對于幀同步后的數據在解擾、RS譯碼、虛擬信道計數器計數處理過程中采用OpenMP或者MPI等并行化編程工具實現檢測方法并行處理，提高誤碼率檢測速度，達到或者超過衛星數據實時記錄速度，作為遙感衛星地面站實時原始數據誤碼率檢測手段。
[0013]本發明的有益效果:利用RS譯碼誤碼計算方法、虛擬信道幀計數機制，精確統計原始數據誤碼率，實現了遙感衛星原始數據全面的誤碼率檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1某衛星原始數據格式說明圖；
圖2為圖1所示實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0016]本發明利用原始數據中的RS編碼信息，提供了一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，該方法包括以下步驟:
O設記錄的數據名稱為D，總數據量為A1 ；
2)根據遙感衛星預先確定的幀同步字和幀長對原始數據D進行幀同步處理，得到同步后的數據Ds，同時統計幀同步過程中不能同步的數據量，作為幀同步錯誤數據量，計為E10在該步驟中可以使用不同的幀同步頭容錯位數和幀長滑動位數策略，在該策略允許內找到的數據幀，均作為同步后的數據Ds ；
3)對幀同步后的數據Ds進行解擾和RS譯碼糾錯處理，得到解擾和譯碼糾錯后的數據Dd,統計出每幀中RS譯碼錯誤數據量E2，其中也包括了幀同步頭在容錯范圍內的誤碼數量；
4)對譯碼后的數據進行虛擬信道分解，對分解后的各個虛擬信道數據進行虛擬信道計數器計數統計，根據計數器數值是否連續，確定丟失的數據量，作為幀計數丟失錯誤數據量
E3;
5)根據以上2)、3)、4)步獲得的錯誤數據量之和作為該原始數據錯誤的數據量，該數據量除以原始數據總量，得衛星原始數據的誤碼率BER。公式如下:
BER= (E^Ea+Eg) /A1
6)對步驟3)RS譯碼統計的錯誤數據量E2進行細分，對于在RS糾錯能力范圍內的誤碼數據量進行精確統計，為精確錯誤數據量Ecot,對應的總數據量為Acot,對于在RS糾錯能力范圍外的誤碼數據量給出最小誤碼數據量估計值為Emin，對應的總數據量為A1、最大誤碼數據估計值Emax，對應的總數據量為A1，從而把誤碼率分解為可精確統計誤碼率BERcot、最小估BERmin計誤碼率和最大估計誤碼率BERmax三種誤碼率。
[0017]
【權利要求】
1.一種遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1)根據遙感衛星預先確定的幀同步字和幀長對原始數據進行幀同步處理，得到同步后的數據，同時統計幀同步過程中不能同步的數據量，作為幀同步錯誤數據量； 2)對幀同步后的數據進行解擾和RS譯碼糾錯處理，得到解擾和譯碼糾錯后的數據，統計出每幀中RS譯碼錯誤數據量； 3)對譯碼后的數據進行虛擬信道分解，對分解后的各個虛擬信道數據進行虛擬信道計數器計數信息統計，根據計數器數值是否連續，確定丟失的數據量，作為幀計數丟失錯誤數據量；以及 4)所述幀同步錯誤數據量、所述每幀中RS譯碼錯誤數據量以及幀計數丟失錯誤數據量之和作為該原始數據錯誤的數據量，該數據量除以原始數據總量，得出衛星原始數據的誤碼率。
2.如權利要求1所述的遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，其特征在于，在步驟I)中:使用不同的幀同步頭容錯位數和幀長滑動位數策略，在該策略允許內找到的數據幀，均作為同步后的數據。
3.如權利要求2所述的遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，其特征在于，在步驟2)中:對RS譯碼統計的錯誤數據量進行細分，對于在RS糾錯能力范圍內的誤碼數據量進行精確統計，對于在RS糾錯能力范圍外的誤碼數據量給出最小誤碼數據量估計值和最大誤碼數據估計值，從而把誤碼率分解為可精確統計誤碼率、最小估計誤碼率和最大估計誤碼率三種誤碼率。
4.如權利要求3所述的遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，其特征在于，在步驟3)中，確定該計數丟失的數據幀數量是否計入總體統計原始數據量的方式，包括兩種方式，其中，第一種方式認為計數值丟失的數據是步驟I)中幀同步中檢測到錯誤數據，該丟幀數據量則不計入原始數據總數據量，也不計入錯誤數據量，第二種方式認為計數值丟失的數據不是步驟I)中檢測的錯誤數據，則該幀數據量計入原始數據總數據量，同時計入錯誤數據量；根據上述兩種方式得到兩種誤碼率統計值:不計行計數誤碼率和計算行計數誤碼率。
5.如權利要求4所述的遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，其特征在于，該方法進一步包括:組合精確統計誤碼率、最小估計誤碼率、最大估計誤碼率三種誤碼率和不計算計行計數誤碼率、計算行計數誤碼率兩種誤碼率的關系，得到6種誤碼率:不計算行計數精確統計誤碼率、不計算行計數最小估計誤碼率、不計算行計數最大估計誤碼率、計算行計數精確統計誤碼率、計算行計數最小估計誤碼率、計算行計數最大估計誤碼率。
6.如權利要求5所述的遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，其特征在于:判斷原始數據實際誤碼率為O的充分條件是計算行計數最大估計誤碼率為O，此時其它5種誤碼率也應該為O，反之，除了計算行計數最大估計誤碼率之外的其它5種誤碼率為O，原始數據實際誤碼率不一定為O。
7.如權利要求6所述的遙感衛星原始數據誤碼率檢測方法，其特征在于:對于幀同步后的數據在解擾、RS譯碼、虛擬信道計數器計數處理過程中采用OpenMP或MPI并行化編程工具實現檢測方法并行處理，提高誤碼率檢測速度。
【文檔編號】H04L1/00GK103546242SQ201310513687
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】李景山 申請人:中國科學院對地觀測與數字地球科學中心