DVB-S2链路信号信噪比估计方法及编码选择方法技术

本发明专利技术提出一种DVB

【技术实现步骤摘要】
DVB
‑
S2链路信号信噪比估计方法及编码选择方法


[0001]本专利技术属于卫星广播信号处理
，尤其涉及一种DVB
‑
S2链路信号信噪比估计方法及DVB
‑
S2链路下的编码调制样式选择方法。

技术介绍

[0002]DVB
‑
S2为第二代数字卫星广播标准的简称，由于其采用了新型的纠错编码方式(BCH编码级联LDPC编码)以及高阶调制方式(如16APSK和32APSK)，因此DVB
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S2的性能极为优越，非常接近香农理论极限。相比于第一代数字卫星广播标准DVB
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S，DVB
‑
S2在广播模式和非广播模式下分别提高了30％和100％的传输效率。
[0003]DVB
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S2具有由于采用了BCH编码和LDPC编码级联的纠错编码方式，因此具有极强的纠错编码能力。但是纠错编码能力的增强意味着校验位的增多，传输冗余增多，传输效率下降。通过对通信信道信噪比进行实时估计，根据信道状态自动切换合适的调制编码方式，DVB
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S2的调制方式有更多选择，即QPSK,8PSK,16APSK,32APSK。可以在保障通信质量的前提下，提高传输效率，节约资源和成本。
[0004]我们关心误码率与信噪比的关系，是因为误码率决定了业务质量，是网络性能的最核心指标。而信噪比是整个链路的灵魂，它为接收机灵敏度和系统负载定标。建立了误码率和信噪比的关系，实际就是将业务质量映射到网络性能，同时为系统级仿真提供了接口。可见，衡量信道状态最重要的环节就是对信道的信噪比估计。
[0005]信噪比估计算法通常分为数据辅助和非数据辅助两类，数据辅助类方法在发射信号之前额外加入一段数据来进行信噪比估计，性能往往优于非数据辅助类方法，但是由于占用卫星通信资源较多，目前卫星信道信噪比估计算法通常采用非数据辅助的盲估计方法。现有非数据辅助信噪比估计方法主要有最大似然函数估计法、二阶四阶矩估计法、信号投影估计法等，这些方法存在低信噪比条件下，计算性能不佳、计算量大、收敛速度慢等缺点。
[0006]此外，基于现有技术的DVB
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S2通信方式，由于噪声干扰，也使得在实际通信中误码率不能适应性调整，导致传输效率低，信号质量差的问题。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本申请提出了一种应用于DVB
‑
S2链路信号信噪比估计方法，用以解决现有通信信道数据传输效率低的技术问题。
[0008]为解决上述技术问题，本申请的第一方面提出了一种DVB
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S2链路信号信噪比估计方法，所述方法包括如下步骤：
[0009]步骤1，星上通信信号收发机与地面终端建立DVB
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S2通信链路；
[0010]步骤2，基于建立的所述通信链路，地面终端接收机对接收到的星上通信信号收发机发送的模拟数据以大于2倍信号带宽的采样率进行采样，得到原始采样数据，所述地面终端接收机对采样得到的原始采样数据进行解调得到基带数据序列；
[0011]步骤3，基于得到的基带数据序列中偶数序列和奇数序列拼接成2
×
N/2的矩阵R；
[0012]步骤4，将矩阵R与其转置矩阵相乘，得到矩阵A；
[0013]步骤5，确定所述矩阵A的最大、最小特征值，并计算最大特征值与最小特征值之比值l；
[0014]步骤6，根据预设调制样式，基于步骤5中计算得到的比值l，估算所述通信链路的信噪比；
[0015]其中，N为大于等于l的整数。
[0016]如本申请第一方面所述的方法，还包括如下步骤：
[0017]步骤7，将步骤6得到的信噪比带入误码率公式计算预设调制样式下的所述通信链路的误码率；
[0018]步骤8，如果误码率适应当前的编码调制方式，保持当前信道传输状态并返回步骤2；否则转到步骤9；
[0019]步骤9，重新选择编码调制方式；
[0020]步骤10，将步骤9选择的调制方式回传给星上通信信号收发机。如本专利技术第一方面所述的方法，步骤6中所述调制样式包括：QPSK、8PSK、16APSK、32APSK；对其中任一种调制样式，采用该调制样式的信噪比计算公式来估算所述通信链路的信噪比。
[0021]如本申请第一方面所述的方法，步骤6中所述预设调制样式包括：QPSK、8PSK、16APSK、32APSK；对其中任一种调制样式，采用该调制样式的信噪比计算公式来估算所述通信链路的信噪比。
[0022]如本申请第一方面所述的方法，所述步骤9包括如下子步骤：
[0023]步骤9.1，如果误码率超过所述通信链路的纠错编码适应能力，则选择比现有纠错编码方式具有更高冗余度的纠错编码方式或降低调制级数；同步将重新选择的纠错编码方式或调整后的调制方式通过通信链路传送给星上通信信号收发机；
[0024]步骤9.2，如果误码率有较大冗余，则选择比现有纠错编码方式冗余度低的纠错编码方式或提高调制级数，同步将重新选择的纠错编码方式或调整后的调制方式通过链路传送给星上通信信号收发机。
[0025]本专利技术的第二方面提出了一种DVB
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S2链路下的编码调制样式选择方法，所述方法包括以下步骤：
[0026]步骤S1，星上通信信号收发机与地面终端建立通信链路后，由星上通信信号收发机依次发射不同调制方式的调制链路信号；
[0027]步骤S2，地面终端接收机对接收到的模拟数据以大于2倍信号带宽的采样率进行采样并得到原始采样数据，所述地面终端接收机对采样得到的原始采样数据进行解调得到基带数据序列；
[0028]步骤S3，基于得到的基带数据序列中偶数和奇数序列，将基带数据的偶数序列和奇数序列拼接成2
×
N/2的矩阵R，N为大于等于1的整数；
[0029]步骤S4，将矩阵R与其转置矩阵相乘，得到矩阵A；
[0030]步骤S5，求矩阵A的最大、最小特征值，计算最大特征值与最小特征值之比值l；
[0031]步骤S6，基于比值l，根据设置的调制样式，分别使用预定调制样式下的信噪比计算公式来估算通信链路的信噪比；
[0032]步骤S7，基于得到的信噪比计算通信链路的误码率；
[0033]步骤S8，根据步骤S7中误码率的计算结果，确定在各种不同调制样式下满足通信链路的误码率条件的纠错编码方式；
[0034]步骤S9，根据步骤S8中所确定的在每种不同调制样式下满足通信链路的误码率条件的纠错编码方式，选取冗余最少的纠错编码方式及调制样式；
[0035]步骤S10，将步骤S9选取的调整方式回传给星上通信信号收发机。
[0036]如本专利技术第二方面所述的方法，星上通信信号收发机依次发射不同调制方式的调制链路信号为：QPSK、8PSK、16APSK、32APSK信号。
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DVB
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S2链路信号信噪比估计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，星上通信信号收发机与地面终端建立DVB
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S2通信链路；步骤2，基于建立的所述通信链路，地面终端接收机对接收到的星上通信信号收发机发送的模拟数据以大于2倍信号带宽的采样率进行采样，得到原始采样数据，所述地面终端接收机对采样得到的原始采样数据进行解调得到基带数据序列；步骤3，基于得到的基带数据序列中偶数序列和奇数序列拼接成2
×
N/2的矩阵R；步骤4，将矩阵R与其转置矩阵相乘，得到矩阵A；步骤5，确定所述矩阵A的最大、最小特征值，并计算最大特征值与最小特征值之比值l；步骤6，根据预设调制样式，基于步骤5中计算得到的比值l，估算所述通信链路的信噪比；其中，N为大于等于l的整数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤7，基于步骤6得到的信噪比计算预设调制样式下的所述通信链路的误码率；步骤8，如果误码率适应当前的编码调制方式，保持当前信道传输状态并返回步骤2；否则转到步骤9；步骤9，重新选择编码调制方式；步骤10，将步骤9选择的调制方式回传给星上通信信号收发机。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤6中所述预设调制样式包括：QPSK、8PSK、16APSK、32APSK；对其中任一种调制样式，采用该调制样式对应的信噪比计算公式来估算所述通信链路的信噪比。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤9重新选择调制编码方式，包括如下子步骤：步骤9.1，如果误码率超过所述通信链路的纠错编码适应能力，则选择比现有纠错编码方式具有更高冗余度的纠错编码方式或降低调制级数；同步将重新选择的纠错编码方式或调整后的调制方式通过通信链路传送给星上通信信号收发机；步骤9.2，如果误码率有较大冗余，则选择比现有纠错编码方式冗余度低的纠错编码方式或提高调制级数，同步将重新选择的纠错编码方式或调整后的调制方式通过链路传送给星上通信信号收发机。5.一种DVB
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S2链路下的编码调制样式选择方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，星上通信信号收发机与地面终端建立通信链路后，由星上...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴皓，黄光泉，苗宇，王长焕，张明鑫，
申请(专利权)人：中国人民解放军九六九零一部队二五分队，
类型：发明
国别省市：