基于校驗計算的自適應ldpc編碼調制方案的優化選擇方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種自適應LDPC編碼調制方案的優化選擇方法，特別涉及一種基于 校驗計算的自適應LDPC編碼調制方案的優化選擇方法，屬于飛行試驗遙測數據無線傳輸
技術領域。
【背景技術】
[0002] 飛行試驗中，機載測試網絡的機載收發器與地面站收發器之間的無線通信鏈路質 量是動態變化的，給遙測數據雙向無線傳輸提出了嚴峻挑戰。LDPC碼為低密度奇偶校驗碼 (Low-DensityParityCheckCode，LDPC)。針對動態的鏈路質量，動態LDPC碼率和調制方 案的最優化選擇對于遙測數據無線傳輸的可靠性和寬帶化具有重要意義，因此，解決無線 通信鏈路質量動態變化情況下，最優化LDPC碼率和調制方案的確定問題是本領域的研宄 熱點。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提出一種基于校驗計算的自適應LDPC編碼調制方案的優化選擇 方法，以解決針對現有的方法不能解決無線通信鏈路質量動態變化情況下，最優化LDPC碼 率和調制方案的確定問題。
[0004] 本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：
[0005] 本發明所述的基于校驗計算的自適應LDPC編碼調制方案的優化選擇方法，是按 照以下步驟實現的：
[0006] 步驟一、機載收發器隨機選定LDPC碼的編碼碼率Ri和調制方案Di， I<i<I，iGN，i為編碼碼率和調制方案的序號，I為最大序號，N表示整數集合，并將編 碼碼率Ri和調制方案D,通過機載收發器內的無線射頻電路發送給地面站收發器；
[0007] 步驟二、機載收發器設定編碼數據序列長度為1，根據編碼碼率1^和數據序列長度 1得到生成矩陣G，并以此對遙測數據序列S= {Ul，u2,u3, ...，un，...Ul}進行編碼，得到編 碼結果C，c2，c3,…，$丨，c=S*G，1^為遙測數據序列S中第n個遙測數據，n為 遙測數據的序號且有1彡n彡1，Ck表示編碼結果C中第k個數據，k為編碼結果C中ck的 序號，且有I 1/Ri;
[0008] 步驟三、機載收發器依據調制方案Di對編碼結果C進行調制，得到調制后的載波 信號，并通過其內部的無線射頻電路將調制后的載波信號變換為無線信號，發送給地面站 收發器；
[0009] 步驟四、地面站收發器接收來自機載收發器的無線信號，依據以對應的解調方案 對來自機載收發器的無線信號進行解調，得到解調結果4}，并根據 生成矩陣G得到對應的校驗矩陣H，G與H滿足H*GT= 0的關系，對解調結果亡進行校驗計 算，并通過無線射頻電路將校驗結果發送給機載收發器；
[0010] 步驟五、機載收發器接收并判斷來自地面站收發器的校驗結果V是否正確，若校 驗結果正確，執行步驟六，否則執行步驟七；
[0011] 步驟六、機載收發器減小一次編碼碼率Ri和調制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調制方案Di發送給地面站收發器，并依次執行步驟二、三、四和八；
[0012] 步驟七、機載收發器增大一次編碼碼率Ri和調制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調制方案Di發送給地面站收發器，并依次執行步驟二、三、四和九；
[0013] 步驟八、機載收發器根據來自地面站收發器反饋的校驗結果V，執行相應的動作， 若校驗結果正確，則執行步驟六，否則機載收發器增大一次編碼碼率Ri和調制方案Di，增大 一次后的編碼碼率Ri和調制方案D 別為最優的編碼碼率和調制方案；
[0014] 步驟九、機載收發器根據來自地面站收發器反饋的校驗結果V，執行相應的動作， 若校驗結果正確，則當前的編碼碼率Ri和調制方案Di即分別為最優的編碼碼率和調制方 案；否則，校驗結果錯誤，執行步驟七。
[0015] 本發明的有益效果是：
[0016] 1、機載收發器根據地面端反饋的校驗結果，動態確定最優的LDPC編碼碼率和調 制方案，從而實現了飛行試驗遙測數據傳輸吞吐量的最大化，相對于經典的混合自動請求 重發機制，最尚可提尚吞吐量達到512倍；
[0017] 2、本發明所采用的最優化LDPC碼率和調制方案的確定方法，保證了通信的可靠 性，即最大程度上保證了飛行試驗數據傳輸的可靠性。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明中機載收發器工作流程圖；
[0019] 圖2為本發明中地面站收發器工作流程圖；
[0020] 圖3為本發明實施例中BPSK調制的星座圖，Iv表示歸一化的相位幅度。當基帶數 據是"0"時，發送歸一化幅度相位0度的載波，對應圖3中Iv的相位點，當基帶數據是" 1" 時，發送歸一化幅度相位180度的載波，對應圖3中-Iv的相位點；
[0021] 圖4為本發明的執行步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 結合附圖進一步詳細說明本發明的【具體實施方式】。
【具體實施方式】 [0023] 一：下面結合圖1、圖2、圖4說明本實施方式，本實施方式所述的一 種基于校驗計算的自適應LDPC編碼調制方案的優化選擇方法，其特征在于所述方法包括 以下步驟：
[0024] 步驟一、機載收發器隨機選定LDPC碼的編碼碼率Ri和調制方案Di， I<i<I，iGN，i為編碼碼率和調制方案的序號，I為最大序號，N表示整數集合，并將編 碼碼率Ri和調制方案D1通過機載收發器內的無線射頻電路發送給地面站收發器；
[0025]步驟二、機載收發器設定編碼數據序列長度為1，且為機載收發器和地面站收發器 事先約定好的。根據編碼碼率氏和數據序列長度1得到生成矩陣G，并以此對遙測數據序 列3={111,112，113，...，11 11，...111}進行編碼，得到編碼結果「={^;1，(^，￡； 3，...，(^，...〃;巧}，〇= S*G，11"為遙測數據序列S中第n個遙測數據，n為遙測數據的序號且有I<n< 1，ck表示 編碼結果C中第k個數據，k為編碼結果C中Ck的序號，且有1彡k彡1/Ri;
[0026] 步驟三、機載收發器依據調制方案Di對編碼結果C進行調制，得到調制后的載波 信號，并通過其內部的無線射頻電路將調制后的載波信號變換為無線信號，發送給地面站 收發器；
[0027] 步驟四、地面站收發器接收來自機載收發器的無線信號，依據以對應的解調方案 對來自機載收發器的無線信號進行解調，得到解調結果d=丨14^,...,4，..4?,丨，并根 據生成矩陣G得到對應的校驗矩陣H，G與H滿足H*GT= 0的關系，對解調結果d進行校驗 計算，并通過無線射頻電路將校驗結果發送給機載收發器；
[0028] 步驟五、機載收發器接收并判斷來自地面站收發器的校驗結果V是否正確，若校 驗結果正確，執行步驟六，否則執行步驟七；
[0029] 步驟六、機載收發器減小一次編碼碼率Ri和調制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調制方案Di發送給地面站收發器，并依次執行步驟二、三、四和八；
[0030] 例如，編碼碼率氏從1減小一次則為4/5,編碼碼率R，人4/5減小一次則為2/3， 編碼碼率氏從2/3減小一次則為1/2,編碼碼率R，人1/2減小一次則為1/4,且不再減小；
[0031] 調制方案DiW256QAM減小一次則為64QAM，調制方案D^人64QAM減小一次則為 16QAM，調制方案DiW16QAM減小一次則為QPSK，調制方案D^人QPSK減小一次則為BPSK， 且不再減小；
[0032] 步驟七、機載收發器增大一次編碼碼率Ri和調制方案Di，通過無線射頻電路將編 碼碼率Ri和調制方案Di發送給地面站收發器，并依次執行步驟二、三、四和九；
[0033] 例如，編碼碼率氏從1/4增大一次則為1/2,編碼碼率1從1/2增大一次則為2/3， 編碼碼率氏從2/3增大一次則為4/5,編碼碼率R，人4/5增大一次則為1，且不再增大；調 制方案DiWBPSK增大一次則為QPSK，調制方案D，人QPSK增大一次則為16QAM，調制方案 DiW16QAM增大一次則為64QAM，調制方案D，