一种自适应传输信道的自适应调整方法技术

本发明专利技术公开了一种自适应传输信道的自适应调整方法，涉及卫星传输领域。该方法首先根据各种编码和调制方式组合的频谱效率、相同误码率情况下接收端所需的信噪比值和信道估计误差的精度，筛选出自适应调整采用的多种编码和调制方式；其次在接收端验证筛选出的各种编码和调制方式是否符合指标要求；最后根据信道估计值的变化，按照业务量最大的原则，在预留业务余量的前提下，选择出传输业务量最大的编码和调制方式。本方法根据传输信道的特性，在不牺牲传输性能(一般为误码率或吞吐量)，而带宽和发送功率一定的情况下，通过改变调制方式、编码方式或各种信道参数的综合以实现较高传输速率和频谱利用率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，尤其是涉及一种自适应传输信道的自适应调整方法，特别适用于对频谱利用率和吞吐量有较高要求的信道环境。
技术介绍
在传统卫星传输系统设计中，为了保证一定的通信品质，往往只按照最差的信道条件和最低的标准来设计系统，采用低阶的调制方式和编码增益较高的编码方式使得整个链路满足最远的传播距离损耗和雨天时最坏情况下的降雨衰减。但是在保证链路可用度的情况下，降雨备余量会很大，并且这些备余量并不是全年都需要这么多的，只是较少部分时间才能利用到，这就造成系统资源严重浪费。针对上述问题，一方面，根据信号在传播过程中受降雨等因素衰减的大小实时改变传输策略，从而在保证信号能被正确接收的情况下，克服了需留有大量降雨备余量确保链路可用度而带来的系统资源浪费问题；另一方面，在保证卫星通信可靠性的前提下，尽可能增大频谱利用率和吞吐量。
技术实现思路
为提高现有卫星传输系统资源的利用率或传输速率，获得较高的系统吞吐量，本申请在保证系统性能的前提下，根据信道的特性(信道的平均信噪比、平均时延、通信中断率、通信业务量和数据速率等)，动态选择一种最优的编码调制方案，以获得最优的系统性能。具体包括两方面改进：一方面，根据信号在传播过程中受降雨等因素衰减的大小实时改变传输策略，从而在保证信号能被正确接收的情况下，克服了需留有大量降雨备余量确保链路可用度而带来的系统资源浪费问题；另一方面，在保证卫星通信可靠性的前提下，尽可能增大频谱利用率和吞吐量。本专利技术的目的是这样实现的，一种自适应传输信道的自适应调整方法，包括步骤：(1)根据各种编码和调制方式组合的频谱效率、相同误码率情况下接收端所需的信噪比值和信道估计误差的精度，筛选出自适应调整采用的多种编码和调制方式；(2)在接收端验证筛选出的各种编码和调制方式是否符合指标要求；所述的指标要求为相同误码率情况下接收端所需的信噪比值；(3)根据信道估计值的变化，按照业务量最大的原则，在预留业务余量的前提下，选择出传输业务量最大的编码和调制方式；完成自适应调整。本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：(1)系统能够在有利的信道条件下高速传输数据，在信道变差时减小吞吐量，从而可以在不牺牲系统功率和误比特率的前提下，根据信道的时变性，提供较高的平均信道频谱效率；(2)在突发衰减很大时，本专利技术与
技术介绍
系统均可能产生通信中断，但是本专利技术可以在备选调制编码方案中提供一种更低阶的调制方式和增益更大的编码方式，保证恢复基本的通信。具体实施方式下面对本专利技术作进一步详细的说明。一种自适应传输信道的自适应调整方法，包括以下步骤：(1)根据各种编码和调制方式组合的频谱效率和相同误码率情况下接收所需的信噪比值和信道估计误差的精度，筛选出自适应调整采用的编码和调制组合方式；每次增加编码和调制模式时，以相邻编码和调制模式的信噪比值和频谱效率等间隔分布为原则，若相邻的两种编码和调制模式信噪比值或者频谱效率比较接近，则引起编码和调制模式的频繁切换，应适当予以剔除。信噪比估计误差是造成自适应系统性能下降的不可忽视的因素,如果错误的估计了信道情况将会出现：①过高估计低信噪比条件，致使信道传输高档模式信号，将造成信号传输中断；②过低估计高信噪比条件，致使信道传输低档模式信号，将造成带宽资源的浪费。(2)在接收端验证筛选出的各种编码和调制方式是否符合相同误码率情况下接收所需的信噪比值的指标要求；(3)根据实际信道估计值的变化对信道估计误差进行补偿，并按照业务量最大的原则，在预留一定的系统余量前提下，选择传输业务量最大的编码调制方式。在得知信道估计误差的大体值后，采用了移位门限技术和滞后技术进行解决信道估计误差。移位门限技术相当于低估信道的状态来保证数据传输质量，这样可以减小信噪比估计误差对系统性能的影响。滞后技术是指当信噪比估计值落在切换门限附近时，需要滞后迭代多次估计值，有效避免编码调制模式频繁切换的问题。信噪比变大时，说明信道条件改善，在保持发射功率谱密度基本不变的同时，调高编码调制的档位，以降低带宽的占用。信噪比变小时，说明信道条件恶化，在带宽充足时，降低编码调制档位，以降低功率需求。同时自适应调整必须遵守：信道突变时调制编码方式不能频繁切换，尽量避免通信中断，这就要求由低档向高档切换应相对缓慢，可以经过多个中间档位，而从高档向低档切换必须及时，而系统的工作门限与理想值之间需保留余量，该余量用于缓冲突发衰减；当突发通信中断后应立即切换到最低档，确保快速恢复通信。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应传输信道的自适应调整方法，其特征在于，包括步骤：(1)根据各种编码和调制方式组合的频谱效率、相同误码率情况下接收端所需的信噪比值和信道估计误差的精度，筛选出自适应调整采用的多种编码和调制方式；(2)在接收端验证筛选出的各种编码和调制方式是否符合指标要求；所述的指标要求为相同误码率情况下接收端所需的信噪比值；(3)根据信道估计值的变化，按照业务量最大的原则，在预留业务余量的前提下，选择出传输业务量最大的编码和调制方式；完成自适应调整。

【技术特征摘要】
1.一种自适应传输信道的自适应调整方法，其特征在于，包括步骤：(1)根据各种编码和调制方式组合的频谱效率、相同误码率情况下接收端所需的信噪比值和信道估计误差的精度，筛选出自适应调整采用的多种编码和调制方式；(2)在接收端验证筛选出的各种编码和调制方式是否符合指标要求；所述的指标要求为相同误码率情况下接收端所需的信噪比值；(3)根据信道估计值的变化，按照业务量最大的原则，在预留业务余量的前提下，选择出传输业务量最大的编码和调制方式；完成自适应调整。2.根据权利要求1所述的一种自适应传输信道的自适应调整方...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟晓刚，李新玲，崔霞霞，乔先科，孙文广，张少峰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13