可變增益自適應(yīng)帶寬的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可變增益自適應(yīng)帶寬的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，通過精心設(shè)計幀格式、選用合適的碼型，結(jié)合了信道估計技術(shù)、抗干擾同步技術(shù)、擴頻通信技術(shù)、數(shù)字寬帶傳輸及信道均衡技術(shù)，針對航空無線信道的特征進行了創(chuàng)新設(shè)計，使之具備了較強的抗毀和容錯能力、較大的降額設(shè)計能力和較高的寬帶傳輸性能。
【專利說明】可變增益自適應(yīng)帶寬的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空無線電領(lǐng)域的數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，是一種基于FPGA硬件平臺的航空無線電抗干擾寬帶傳輸實現(xiàn)方法。
技術(shù)背景
[0002]航空無線傳輸技術(shù)一直是航空無線電數(shù)據(jù)鏈領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。雖然民用商用領(lǐng)域的無線數(shù)據(jù)鏈技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但大多針對以城區(qū)環(huán)境為代表的Reighly信道設(shè)計，且多為地面移動平臺，對航空飛行器平臺大動態(tài)、大尺度特點的應(yīng)對手段不夠，尤其針對航空無人飛行器的遙測遙控數(shù)據(jù)鏈，該問題則顯得更為突出。在傳統(tǒng)的航空無線電數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中，也往往面臨著抗干擾能力不夠，系統(tǒng)魯棒性欠缺、降額處理能力缺乏等問題，這對于以Ricean信道為典型模型的航空無線數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)而言是亟待解決的重要問題，而對于無人機遙測遙控和通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，提高寬帶傳輸性能、增強系統(tǒng)抗干擾能力和降額設(shè)計能力對提升無人機系統(tǒng)的可靠性而言則顯得更為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種可變增益自適應(yīng)帶寬的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，該方法以軟件無線電為核心設(shè)計思想，通過精心設(shè)計幀格式、選用合適的碼型，結(jié)合了信道估計技術(shù)、抗干擾同步技術(shù)、擴頻通信技術(shù)、數(shù)字寬帶傳輸及信道均衡技術(shù)，使之具備了較強的抗毀和容錯能力、較大的降額設(shè)計能力和較高的寬帶傳輸性能，具有可變抗干擾增益、自適應(yīng)傳輸帶寬、鏈路可靠性高等特點。
[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種可變增益自適應(yīng)帶寬的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，包含以下步驟:
[0006]A、在發(fā)射端對待發(fā)射數(shù)據(jù)進行編碼和組幀，形成1、Q兩路數(shù)據(jù)后進行成型濾波、調(diào)制映射；
[0007]其中通信幀的格式為:同步頭與訓(xùn)練字段、解模糊與信道估計字段、工作模式字段以及數(shù)據(jù)包字段；
[0008]所述同步頭與訓(xùn)練字段用于提供高增益的定時同步和幀同步、判決反饋信道均衡的時域訓(xùn)練、以及誤碼統(tǒng)計；
[0009]所述解模糊與信道估計字段用于解相位模糊，以及頻域信道估計；
[0010]所述工作模式字段用于根據(jù)系統(tǒng)降額策略的輸出來表征當(dāng)前鏈路的工作模式；
[0011]所述數(shù)據(jù)包字段包含若干個數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包包含CAZAC復(fù)正交序列表征的包頭和數(shù)據(jù)域，數(shù)據(jù)域中的數(shù)據(jù)根據(jù)工作模式字段的表征，采用TPC編碼方式形成信道編碼后的數(shù)據(jù)包或者采用Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包；
[0012]B、在接收端首先完成模擬中頻信號的AD變換、數(shù)字下變頻、頻率跟蹤以及匹配濾波，輸出經(jīng)過頻率跟蹤和未經(jīng)過頻率跟蹤的二路數(shù)據(jù)。
[0013]C、通過對通信幀中的解模糊與信道估計字段的處理完成頻域信道估計；[0014]D、根據(jù)頻域信道估計和上一幀的誤碼統(tǒng)計結(jié)果，決定工作模式字段中的內(nèi)容，從而完成系統(tǒng)降額切換，并將結(jié)果反饋給發(fā)射端以確定下一幀通信幀中工作模式字段中的內(nèi)容；
[0015]E、將經(jīng)過頻率跟蹤的數(shù)據(jù)完成基于內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路以及擴頻相關(guān)峰選點的定時同步，將未經(jīng)過頻率跟蹤的數(shù)據(jù)根據(jù)內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路完成基于叉積載波環(huán)路的載波同步；
[0016]F、根據(jù)基于內(nèi)插Gardner定時環(huán)路和擴頻相關(guān)峰選點的定時同步分別完成基于改進恒模盲均衡的信道均衡；根據(jù)叉積載波環(huán)路的載波同步以及通信幀中的同步頭與訓(xùn)練字段完成基于判決反饋均衡的信道均衡；
[0017]G、依據(jù)通信幀中的解模糊與信道估計字段分別完成步驟F中的三路信道均衡后的數(shù)據(jù)解相位模糊功能并根據(jù)通信幀的同步頭與訓(xùn)練字段進行誤碼統(tǒng)計，根據(jù)誤碼統(tǒng)計分別用于支路優(yōu)選和步驟D中的系統(tǒng)降額切換策略；
[0018]H、根據(jù)支路優(yōu)選的結(jié)果對寬帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行TPC譯碼；
[0019]1、根據(jù)步驟D中的系統(tǒng)降額切換策略的結(jié)果以及步驟E中的叉積載波環(huán)路的載波同步完成擴頻支路的相關(guān)解擴和Viterbi譯碼；
[0020]J、多路選擇器根據(jù)步驟D中的系統(tǒng)降額切換策略對TPC譯碼和Viterbi譯碼進行選擇輸出。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟A前還包括接口適配環(huán)節(jié)，將64K?16Mbps或256K?64Mbps兩種自適應(yīng)傳輸帶寬模式下不同速率的信源通過控制讀寫雙口 RAM將不同速率信源異步轉(zhuǎn)同步，變成統(tǒng)一的波特率后進入編碼和組幀環(huán)節(jié)。
[0022]依據(jù)上述特征，所述同步頭與訓(xùn)練字段采用自相關(guān)性能好的PN碼序列，序列長度大于數(shù)據(jù)包最大相關(guān)擴頻增益的3dB以上；
[0023]所述解模糊與信道估計字段采用CAZAC序列，長度為16bit ;
[0024]所述工作模式字段采用PN碼，優(yōu)選長度為256bit ；
[0025]所述數(shù)據(jù)包字段中的包頭采用8bit CAZAC復(fù)正交序列，所述數(shù)據(jù)域的大小為1、Q各2048bit，根據(jù)工作模式字段的表征采用以下模式編碼:
[0026]模式一、在非擴頻模式下，采用TPC編碼方式形成信道編碼后的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包塊大小 4096bit ；
[0027]模式二、在擴頻模式下，采用十六進制64位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 256 ；
[0028]模式三、在擴頻模式下，采用十六進制128位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 128 ；
[0029]模式四、在擴頻模式下，采用十六進制256位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 64 ；
[0030]模塊五、在擴頻模式下，采用十六進制512位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 32 ；
[0031]模塊六、在擴頻模式下，采用十六進制1024位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 16。
[0032]優(yōu)選地，所述步驟A中成型濾波采用根升余弦濾波器加漢明窗處理對符號數(shù)據(jù)作成型濾波，相關(guān)符號長度為3，內(nèi)插倍數(shù)16。
[0033]優(yōu)選地，所述步驟A中調(diào)制映射采用零中頻復(fù)基帶正交調(diào)制體制，通過對基帶數(shù)字信號同相、正交支路作數(shù)字成型濾波，完成基帶數(shù)字域的數(shù)字映射功能，通過專用芯片AD9957完成載波調(diào)制。
[0034]優(yōu)選地，所述步驟B中鑒頻環(huán)節(jié)包含以下步驟:
[0035]B.1、FFT前向鑒頻:對低通濾波之后的復(fù)基帶信號進行抽取并做基于FFT的鑒頻處理；
[0036]B.2、閉環(huán)掃頻:根據(jù)當(dāng)前FFT的鑒頻處理后信號自相關(guān)積累的結(jié)果，負(fù)反饋控制頻率跟蹤，糾正剩余頻偏，完成頻率跟蹤。
[0037]優(yōu)選地，所述步驟C中的頻域信道估計包括以下步驟:
[0038]C.1、本地端序列與通信幀的解模糊與信道估計字段中的序列作卷積運算；
[0039]C.2、由卷積運算結(jié)果完成信道沖擊響應(yīng)及頻域信道響應(yīng)估計。
[0040]優(yōu)選地，所述步驟E中的基于內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路采用二階二型環(huán)路實現(xiàn)。
[0041]優(yōu)選地，所述步驟E中的擴頻相關(guān)峰選點的定時同步包含以下步驟:
[0042]E.1、先由計數(shù)器自由計數(shù)產(chǎn)生周期定時信號對輸入基帶信號進行抽樣、相關(guān)運算；
[0043]E.2將峰值檢測狀態(tài)機計算得到的置位信號及修正比較信息送入定時調(diào)整模塊，進入修正狀態(tài)實現(xiàn)定時的觸發(fā)式調(diào)整。
[0044]優(yōu)選地,所述步驟E中的叉積載波環(huán)路的載波同步對基于內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路的輸出采用二階二型環(huán)路實現(xiàn)叉積載波環(huán)路同步。
[0045]本發(fā)明的有益效果包括以下四個方面:
[0046](I)具備多模式航空無線數(shù)據(jù)鏈業(yè)務(wù)傳輸能力，切換平穩(wěn)、鏈路不中斷將抗干擾通信技術(shù)和寬帶通信技術(shù)有效融合，通過精心設(shè)計的幀格式、優(yōu)選的碼型組合，使航空無線數(shù)據(jù)鏈兼具“寬帶傳輸”與“抗干擾傳輸”能力，且模式切換或降額工作時鏈路平穩(wěn)切換不中斷，這一點對于無人飛行器的遙測遙控數(shù)據(jù)鏈路尤為重要。
[0047](2)可有效應(yīng)對航空無線信道大尺度、大動態(tài)等性能需求
[0048]針對航空無線信道的特征和無人飛行器平臺遙測遙控的需求特點，創(chuàng)新設(shè)計了結(jié)合“FFT前向鑒頻”和“閉環(huán)掃頻”兩種方式的鑒頻器環(huán)節(jié)、基于“擴頻相關(guān)峰選點策略”的前向定時環(huán)節(jié)、Walsh解擴環(huán)節(jié)、基于DFE和MCMA的時域均衡、基于“信道估計”和“誤碼率統(tǒng)計”的降額設(shè)計策略等多個環(huán)節(jié)，使得鏈路應(yīng)對航空無線信道下大尺度、大動態(tài)的能力得到提升。
[0049](3)滿足航空無人飛行器遙測遙控各等級Qos業(yè)務(wù)需求，提高了系統(tǒng)抗毀能力和
可靠性
[0050]通過多支路(如上所述——四支路)在后臺同時運行的熱備份設(shè)計，結(jié)合“時域誤碼率統(tǒng)計”和“頻域信道估計”的自適應(yīng)支路優(yōu)選策略，可以滿足不同航空無線信道環(huán)境下(從AWGN信道、到Ricean多徑信道、再到干擾信道)遙測遙控數(shù)據(jù)鏈各等級Qos的業(yè)務(wù)應(yīng)用，有效提升了整個無人飛行器遙測遙控數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的抗毀能力和可靠性。
[0051 ] (4)降低了資源和功耗需求，適合航空機載電子設(shè)備使用環(huán)境
[0052]通過對多個模塊的設(shè)計優(yōu)化，大幅度降低了資源和功耗需求，全部設(shè)計僅占硬件平臺(一片Stratix III加一片Cyclone III)總體資源的50%,全部功耗僅在4W左右,低資源、低功耗對于航空機載電子設(shè)備尤其是無人飛行器的遙測遙控數(shù)據(jù)鏈而言有著非常重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1為本發(fā)明中發(fā)射端IP核實施方案設(shè)計原理框圖；
[0054]圖2為本發(fā)明中接收端IP核實施方案設(shè)計原理框圖；
[0055]圖3為本發(fā)明中通信幀結(jié)構(gòu)；
[0056]圖4為本發(fā)明內(nèi)插Gardner定時同步環(huán)路環(huán)節(jié)設(shè)計框圖；
[0057]圖5為本發(fā)明中基于擴頻相關(guān)峰選點策略的定時環(huán)節(jié)設(shè)計框圖；
[0058]圖6為本發(fā)明中叉積載波環(huán)路環(huán)節(jié)設(shè)計框圖；
[0059]圖7為DFE判決反饋均衡器設(shè)計框圖。
【具體實施方式】
[0060]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0061]本發(fā)明(軟核)包括發(fā)射端IP核和接收端IP核，如圖1所示，發(fā)射端IP核包含一個模塊一“調(diào)制發(fā)射模塊”，該模塊由“接口適配”、“編碼(擴頻)組幀”、“成型濾波”和“調(diào)制映射”等四個環(huán)節(jié)構(gòu)成。如圖2所示，接收端IP核包含三個模塊——“數(shù)字前端模塊”、“信道估計模塊”和“同步解調(diào)譯碼模塊”，其中“數(shù)字前端模塊”由“數(shù)字下變頻(DDC)”、“低通濾波(LPF)”、“數(shù)字鑒頻”、“匹配濾波(MF)”等四個環(huán)節(jié)構(gòu)成；“信道估計模塊”由“頻域信道估計”和“降額切換策略”等兩個環(huán)節(jié)構(gòu)成；“同步解調(diào)譯碼模塊”又由以下四個支路構(gòu)成:
[0062](I) “內(nèi)插Gardner定時環(huán)路”級聯(lián)“叉積載波環(huán)路”級聯(lián)“DFE均衡器”級聯(lián)“解相位模糊環(huán)節(jié)”級聯(lián)“誤碼統(tǒng)計環(huán)節(jié)”級聯(lián)“支路優(yōu)選環(huán)節(jié)”級聯(lián)“TPC譯碼環(huán)節(jié)”等7個環(huán)節(jié)構(gòu)成支路一；
[0063](2) “基于擴頻相關(guān)峰選點策略的定時同步環(huán)節(jié)”級聯(lián)“MCMA均衡器”級聯(lián)“解相位模糊環(huán)節(jié)”級聯(lián)“誤碼統(tǒng)計環(huán)節(jié)”級聯(lián)“支路優(yōu)選環(huán)節(jié)”級聯(lián)“TPC譯碼環(huán)節(jié)”等6個環(huán)節(jié)構(gòu)成支路二；
[0064](3) “內(nèi)插Gardner定時環(huán)路”級聯(lián)“MCMA均衡器”級聯(lián)“解相位模糊”級聯(lián)“誤碼統(tǒng)計環(huán)節(jié)”級聯(lián)“支路優(yōu)選環(huán)節(jié)”級聯(lián)“TPC譯碼環(huán)節(jié)”等6個環(huán)節(jié)構(gòu)成支路三；
[0065](4) “基于擴頻相關(guān)峰選點策略的定時同步環(huán)節(jié)”級聯(lián)“相關(guān)解擴環(huán)節(jié)”級聯(lián)“Viterbi譯碼環(huán)節(jié)”等3個環(huán)節(jié)構(gòu)成支路四。
[0066]接口適配環(huán)節(jié):
[0067]如圖1所示，本發(fā)明可支持64K?16Mbps或256K?64Mbps兩種自適應(yīng)傳輸帶寬模式下(區(qū)別僅在時鐘配置)不同速率的信源，接口適配環(huán)節(jié)通過控制讀寫雙口 RAM將不同速率信源“異步轉(zhuǎn)同步”，變成統(tǒng)一的波特率后進入編碼(擴頻)組幀環(huán)節(jié)。
[0068]編碼組幀環(huán)節(jié):[0069]如圖1所示，該環(huán)節(jié)由若干時序或組合邏輯設(shè)計構(gòu)成，針對不同速率信源，完成信道編碼、擴頻(可選)和組幀，形成1、Q兩路數(shù)據(jù)進入成型濾波環(huán)節(jié)。
[0070]在本環(huán)節(jié)中，設(shè)計的通信幀結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0071]I)同步頭與訓(xùn)練字段
[0072]同步頭與訓(xùn)練字段用于提供高增益的定時同步和幀同步，使得鏈路同步具備抗干擾能力，此外還用于DFE信道均衡的時域訓(xùn)練，以及誤碼率統(tǒng)計。該字段的設(shè)計準(zhǔn)則是——
[0073].采用自相關(guān)性能好的PN碼序列
[0074].序列長度(相關(guān)同步增益)應(yīng)至少大于數(shù)據(jù)包最大相關(guān)擴頻增益的3dB以上(從而在工程設(shè)計上保證能夠拿到全部的擴頻增益)。
[0075]2)解模糊與信道估計字段
[0076]解模糊與信道估計字段用于解相位模糊(每幀解一次)，可以解決常規(guī)無線通信AWGN信道下的相位突跳問題。該字段同時用于頻域信道估計，結(jié)合“頻域信道估計”和“誤碼統(tǒng)計”結(jié)果設(shè)計了鏈路的“降額切換策略”。解模糊與信道估計字段采用16bit的CAZAC序列。
[0077]3)工作模式字段
[0078]通過256bit的PN碼來表征當(dāng)前鏈路工作模式，鏈路工作模式的降額切換由接收IP核中的“降額切換策略”控制。
[0079]4)數(shù)據(jù)包字段
[0080]數(shù)據(jù)包字段由8bit CAZAC頭和1、Q各2048bit的編碼(擴頻)后信息構(gòu)成。該段信息的組成方式由當(dāng)前工作模式確定，包括以下幾種:
[0081]模式一、在非擴頻模式下，采用TPC編碼方式形成信道編碼后的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包塊大小 4096bit ；
[0082]模式二、在擴頻模式下，采用十六進制64位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 256 ；
[0083]模式三、在擴頻模式下，采用十六進制128位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 128 ；
[0084]模式四、在擴頻模式下，采用十六進制256位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 64 ；
[0085]模塊五、在擴頻模式下，采用十六進制512位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 32 ；
[0086]模塊六、在擴頻模式下，采用十六進制1024位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit 數(shù) 16。
[0087]成型濾波環(huán)節(jié):
[0088]采用根升余弦濾波器加漢明窗處理，相關(guān)符號長度為3，內(nèi)插倍數(shù)16，帶外抑制可達到-60dBc。
[0089]調(diào)制映射環(huán)節(jié):
[0090]采用零中頻復(fù)基帶正交調(diào)制體制。通過對基帶數(shù)字信號同相、正交支路作數(shù)字成型濾波，完成基帶數(shù)字域的數(shù)字映射功能。通過專用芯片AD9957完成載波調(diào)制，在降低了數(shù)據(jù)處理速率的同時，能取得符合要求的調(diào)制效果。[0091]數(shù)字下變頻(DDC)環(huán)節(jié):
[0092]數(shù)字下變頻環(huán)節(jié)通過復(fù)數(shù)乘法器實現(xiàn)，目的是將經(jīng)過帶通采樣的基帶信號(實信號)變成近似零中頻(存在載波殘余誤差)的復(fù)信號。接收信號為:
[0093]S (t) = real ((I+jQ) eJwt) = Icoswt-Qsinwt
[0094]與本地參考信號混頻后I, Q路信號為:
[0095]
【權(quán)利要求】
1.一種可變增益自適應(yīng)帶寬的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，包含以下步驟: A、在發(fā)射端對待發(fā)射數(shù)據(jù)進行編碼和組幀，形成1、Q兩路數(shù)據(jù)后進行成型濾波、調(diào)制映射； 其中通信幀的格式為:同步頭與訓(xùn)練字段、解模糊與信道估計字段、工作模式字段以及數(shù)據(jù)包字段； 所述同步頭與訓(xùn)練字段用于提供高增益的定時同步和幀同步、判決反饋信道均衡的時域訓(xùn)練、以及誤碼統(tǒng)計； 所述解模糊與信道估計字段用于解相位模糊，以及頻域信道估計； 所述工作模式字段用于根據(jù)系統(tǒng)降額策略的輸出來表征當(dāng)前鏈路的工作模式； 所述數(shù)據(jù)包字段包含若干個數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包包含CAZAC復(fù)正交序列表征的包頭和數(shù)據(jù)域，數(shù)據(jù)域中的數(shù)據(jù)根據(jù)工作模式字段的表征，采用TPC編碼方式形成信道編碼后的數(shù)據(jù)包或者采用Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包； B、在接收端首先完成模擬中頻信號的AD變換、數(shù)字下變頻、頻率跟蹤以及匹配濾波，輸出經(jīng)過頻率跟蹤和未經(jīng)過頻率跟蹤的二路數(shù)據(jù)。 C、通過對通信幀中的解模糊與信道估計字段的處理完成頻域信道估計； D、根據(jù)頻域信道估計和上一幀的誤碼統(tǒng)計結(jié)果，決定工作模式字段中的內(nèi)容，從而完成系統(tǒng)降額切換，并將結(jié)果反饋給發(fā)射端以確定下一幀通信幀中工作模式字段中的內(nèi)容； E、將經(jīng)過頻率跟蹤的數(shù)據(jù)完成基于內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路以及擴頻相關(guān)峰選點的定時同步，將未經(jīng)過頻率跟蹤的數(shù)據(jù)根據(jù)內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路完成基于叉積載波環(huán)路的載波同步； F、根據(jù)基于內(nèi)插Gardner定時環(huán)路和擴頻相關(guān)峰選點的定時同步分別完成基于改進恒模盲均衡的信道均衡；根據(jù)叉積載波環(huán)路的載波同步以及通信幀中的同步頭與訓(xùn)練字段完成基于判決反饋均衡的信道均衡； G、依據(jù)通信幀中的解模糊與信道估計字段分別完成步驟F中的三路信道均衡后的數(shù)據(jù)解相位模糊功能并根據(jù)通信幀的同步頭與訓(xùn)練字段進行誤碼統(tǒng)計，根據(jù)誤碼統(tǒng)計分別用于支路優(yōu)選和步驟D中的系統(tǒng)降額切換策略； H、根據(jù)支路優(yōu)選的結(jié)果對寬帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行TPC譯碼； 1、根據(jù)步驟D中的系統(tǒng)降額切換策略的結(jié)果以及步驟E中的叉積載波環(huán)路的載波同步完成擴頻支路的相關(guān)解擴和Viterbi譯碼； J、多路選擇器根據(jù)步驟D中的系統(tǒng)降額切換策略輸出的當(dāng)前工作模式對TPC譯碼和Viterbi譯碼進行選擇輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟A前還包括接口適配環(huán)節(jié)，將64K~16Mbps或256K~64Mbps兩種自適應(yīng)傳輸帶寬模式下不同速率的信源通過控制讀寫雙口 RAM將不同速率信源異步轉(zhuǎn)同步，變成統(tǒng)一的波特率后進入編碼和組幀環(huán)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述同步頭與訓(xùn)練字段采用自相關(guān)性能好的PN碼序列，序列長度大于數(shù)據(jù)包最大相關(guān)擴頻增益的3dB以上； 所述解模糊與信道估計字段 采用CAZAC序列，長度為16bit ；所述工作模式字段采用PN碼，優(yōu)選長度為256bit ； 所述數(shù)據(jù)包字段中的包頭采用8bit CAZAC復(fù)正交序列，所述數(shù)據(jù)域的大小為1、Q各`2048bit,根據(jù)工作模式字段的表征采用以下模式編碼: 模式一、在非擴頻模式下，采用TPC編碼方式形成信道編碼后的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包塊大小`4096bit ； 模式二、在擴頻模式下，采用十六進制64位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit數(shù)`256 ； 模式三、在擴頻模式下，采用十六進制128位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit數(shù) 128 ； 模式四、在擴頻模式下，采用十六進制256位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit數(shù)64 ； 模塊五、在擴頻模式下，采用十六進制512位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit數(shù)32 ； 模塊六、在擴頻模式下，采用十六進制1024位Walsh序列擴頻的數(shù)據(jù)包，每包有效bit數(shù)16。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟A中成型濾波采用根升余弦濾波器加漢明窗處理對符號數(shù)據(jù)作成型濾波，相關(guān)符號長度為3，內(nèi)插倍數(shù)16。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟A中調(diào)制映射采用零中頻復(fù)基帶正交調(diào)制體制，通過對基帶數(shù)字信號同相、正交支路作數(shù)字成型濾波，完成基帶數(shù)字域的數(shù)字映射功能，通過專用芯片AD9957完成載波調(diào)制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟B中鑒頻環(huán)節(jié)包含以下步驟: B.1、FFT前向鑒頻:對低通濾波之后的復(fù)基帶信號進行抽取并做基于FFT的鑒頻處理； B.2、閉環(huán)掃頻:根據(jù)當(dāng)前FFT的鑒頻處理后信號自相關(guān)積累的結(jié)果，負(fù)反饋控制頻率跟蹤，糾正剩余頻偏，完成頻率跟蹤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟C中的頻域信道估計包括以下步驟: C.1、本地端序列與通信幀的解模糊與信道估計字段中的序列作卷積運算； C.2、由卷積運算結(jié)果完成信道沖擊響應(yīng)及頻域信道響應(yīng)估計。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟E中的基于內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路采用二階二型環(huán)路實現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟E中的擴頻相關(guān)峰選點的定時同步包含以下步驟: E.1、先由計數(shù)器自由計數(shù)產(chǎn)生周期定時信號對輸入基帶信號進行抽樣、相關(guān)運算； E.2將峰值檢測狀態(tài)機計算得到的置位信號及修正比較信息送入定時調(diào)整模塊，進入修正狀態(tài)實現(xiàn)定時的觸發(fā)式調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空無線電抗干擾寬帶傳輸方法，其特征在于所述步驟E中的叉積載波環(huán)路的載波同步對基于內(nèi)插Gardner的定時環(huán)路的輸出采用二階二型環(huán)路實現(xiàn)叉積載波環(huán)路 同步。
【文檔編號】H04L27/36GK103763062SQ201410022673
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】方正, 仇啟明, 鄒星, 夏高峰, 靳超, 李金喜 申請人:中國航空無線電電子研究所