【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信中的调制与编码技术和神经网络领域，具体涉及信号的调制识别和对信道估计与信道编码的联合优化。
技术介绍
1、随着现代通信系统和通信技术的快速发展，我们已经见证了峰值速率、空口时延、小区覆盖范围和连接数密度等指标的显著提高。然而，随着通信系统的发展，提高系统吞吐量的问题仍然需要我们深入思考。尽管频率资源是无限的，但可利用的频段是有限的，大部分频段已经分配完毕。因此，通过提高通信系统带宽来提升吞吐量已经不再现实。此外，现代通信系统通常以可靠性为基础设计，采用相对保守的方式利用信道资源以确保可靠传输。然而，这种做法可能浪费一定的信道资源。因此，如何高效地利用信道资源以提升系统吞吐量成为一个关键问题在现代移动通信和无线通信中，自适应技术是解决低信道资源利用率问题的有效技术之一。自适应技术能够高效地利用信道资源，提高传输效率，并减小重传次数。
2、通过动态调整调制方式、编码率和功率分配等参数，自适应技术可以根据信道条件和用户需求实时优化通信系统的性能。这种灵活性使得自适应技术能够适应不同的信道环境，并提供更高的吞吐量和更好的用户体验。因此，自适应技术在提高通信系统吞吐量方面发挥着重要作用，它通过有效利用有限的信道资源来优化系统性能，并为现代通信系统的进一步发展提供了新的可能性。
技术实现思路
1、为了高效地利用信道资源以提升系统吞吐量，本专利技术提出了一种基于usrp的自适应调制编码方法，提供了一种高效地利用信道资源，提高传输效率，减小重传次数，减小时延的方法。设
2、本专利技术为解决上述技术问题提供了如下技术方案：
3、一种基于usrp的自适应调制编码方法，发送端将需要发送的文件信息进行分包，卷积编码，插入导频同步位，组帧，完成后对数据进行mpsk调制、数模转换，形成射频信号，通过设备传输到无线信道中，同时接收接收端的反馈信息；
4、接收端接收到射频信号，先进行模数转换、调制识别、信号解调、卷积译码，识别信号同步头并提取导频信号，然后通过最小二乘法运算进行信道估计、迫零法进行信道均衡、分帧，将数据包重组得到原始信息，根据信道估计参数与误信率和信噪比得出信道情况，通过反馈到发送端调整调制编码方式。
5、进一步，所述方法包括以下步骤：
6、步骤一、将文件进行分包，将分好的数据包插入导频进行组帧；
7、步骤二、选定初始mpsk调制编码方式，可根据反馈更改调制编码后发送；
8、步骤三、接收端使用训练好的神经网络模型进行调制识别，输出对应结果；
9、步骤四、提取导频信息，进行最小二乘法信道估计与信道迫零均衡；
10、步骤五、对数据进行解调与信道译码；
11、步骤六、数据分帧并重组得到原始文件；
12、步骤七、根据信道估计参数与误信率和信噪比估算信道环境通过重传反馈调整发送端调制编码方式。
13、更进一步，所述步骤一的过程如下：
14、(1.1)假设文件大小为m bytes，每n bytes为一组，则共有m/n组数据包；
15、(1.2)将数据包进行组帧，在数据头部加入4bytes的保护位，4bytes的同步头/导频、4bytes的数据编号、n bytes的数据，4bytes的数据总包裹数、数据尾部加入2bytes的crc-16校验位和8bytes的填充位，即最后的数据帧长度为(4+4+4+n+4+2+8)bytes；
16、(1.3)这里只对数据进行卷积编码，用于纠正突发差错，数据量转为位，则编码输出位数为(2n+1)*8bits。
17、所述步骤二的过程如下：
18、(2.1)初始为bpsk调制方式，使用信道编码卷积码；
19、(2.2)可根据接收端反馈的信道环境修改调制编码方式。
20、所述步骤三的过程如下：
21、(3.1)接收端接收到信号，进行模数转化，将接收到的iq数据通过训练好的神经网络模型进行判断分类识别出调制的方式；
22、(3.2)识别出调制方式后，对应生成解调参数与数据一起传到下一步骤。
23、所述步骤四的过程如下：
24、(4.1)将接收的数据与已知的导频信息进行互相关处理，提取导频信息；
25、(4.2)将提取的导频信道与已知信号进行运算得到信道估计参数；
26、(4.3)利用信道估计得到的参数对数据进行信道均衡迫零法运算。
27、所述步骤五的过程如下：
28、(5.1)对数据进行解调；
29、(5.2)提取出指定的编码数据进行卷积译码；
30、(5.3)数据重组，即用译码的n bits数据替换原(2n+1)*8bits编码数据。
31、所述步骤六的过程如下：
32、(6.1)同步位校验；
33、(6.2)并检验数据crc-16值，错误则压入堆栈进行反馈重传；
34、(6.3)得到数据组，根据包裹编号保存数据；
35、(6.4)将所有数据帧恢复，按照数据帧序号进行排序，最后得到(1.1)中的文件。
36、所述步骤七的过程如下：
37、(7.1)根据crc校验情况得出数据的误信率；
38、(7.2)根据信道估计和信噪比与误信率结合来估计信道环境；
39、(7.3)将其重传反馈回发送端，调整调制编码方式。
40、本专利技术的技术构思为：首先在发送端将文件进行分包，分包的目的是为了防止数据在传输过程中发生粘包现象，导致缓冲区溢出，组帧使得传输的数据是带结构的数据，方便检验数据包是否正确接收以及重组。发送端和接收端设定相同的参数，选用同伪随机序列(pseudo—noise code)作为同步头和导频序列，以便于接收端识别和信道估计。接收端经过神经网络模型调制识别，并进行信道估计均衡后解码得到经过转换的二进制信息序列，首先进行同步头识别，并提取后续的数据进行信道译码，译码后的数据进行分帧包重组，恢复文件内容，根据信道估计参数与误信率和信噪比估算信道环境通过重传反馈调整发送端调制编码方式。
41、本专利技术的有益效果为：本专利技术提出的一种基于usrp的自适应调制编码方法，设计的方法依靠导频信号对信道进行估计，利用反馈信道环境自适应调整调制编码，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，该方法中，发送端将需要发送的文件信息进行分包，卷积编码，插入导频同步位，组帧，完成后对数据进行MPSK调制、数模转换，形成射频信号，通过设备传输到无线信道中，同时接收接收端的反馈信息；
2.如权利要求1所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤一的过程如下：
4.如权利要求2所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤二的过程如下：
5.如权利要求2所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤三的过程如下：
6.如权利要求2所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤四的过程如下：
7.如权利要求2所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤五的过程如下：
8.如权利要求3所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤六的过程如下：
9.如权利要求2所述的一种基于USRP的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤七的过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于usrp的自适应调制编码方法，其特征在于，该方法中，发送端将需要发送的文件信息进行分包，卷积编码，插入导频同步位，组帧，完成后对数据进行mpsk调制、数模转换，形成射频信号，通过设备传输到无线信道中，同时接收接收端的反馈信息；
2.如权利要求1所述的一种基于usrp的自适应调制编码方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种基于usrp的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤一的过程如下：
4.如权利要求2所述的一种基于usrp的自适应调制编码方法，其特征在于，所述步骤二的...
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