通信编码方法技术

本发明专利技术提供一种通信编码方法，包括：发送端设备对信号进行编码，包括依次排列的前导码、数据包、同步码和保护间隔。低速率数据包和高速率数据包同时发射，接收端设备接收数据帧形式的信号，对前导码进行相关性分析，判断是否捕获到信号；如果捕获到信号，则进一步捕获到低速率数据包，再利用低速率数据包进行信道估计，推算出高速率数据包的频偏和码相位；通过高速率数据包的频偏和码相位，进一步辅助捕获到高速率数据包，提高高速率数据包的捕获、同步和译码能力。具有以下优点：本发明专利技术提供的通信编码方法，能够使设备在保证数据吞吐率不变的前提下，使设备的灵敏度与理论公式计算的灵敏度最接近，且提高系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
通信编码方法
本专利技术属于通信编码
，具体涉及一种通信编码方法。
技术介绍
通信按照传统的理解就是信息的传输。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个和多个目的地。发送设备将信号送入信道，接收端利用接收设备对接收到的信号做相应的处理，得到发送的消息内容。其中，信号在信道中传输时，会对信号产生各种干扰和噪声。噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真，使数字信号发生错码，并限制信息的传输速率。不同的编码方式对信道估计性能、灵敏度、数据吞吐率有直接的关系。因此，如何提供一种编码方式，使设备保证数据吞吐率不变前提下，使设备的灵敏度与理论公式计算的灵敏度最接近，且提高系统的可靠性，是目前迫切需要解决的事情。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种通信编码方法，可有效解决上述问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种通信编码方法，包括以下步骤：步骤1，发送端设备获取待编码信号；步骤2，发送端设备对信号进行编码，得到数据帧形式的信号，所述数据帧的格式为：包括依次排列的前导码、第1数据包、第1同步码、第1保护间隔、第2数据包、第2同步码、第2保护间隔、,…,第n数据包、第n同步码、第n保护间隔；其中，对于n个数据包，前一半的数据包为信号的低速率数据包，后一半的数据包为信号的高速率数据包；步骤3，发送端设备将步骤2得到的数据帧形式的信号送入信道，并向接收端设备传输；步骤4，接收端设备接收所述数据帧形式的信号，并捕获到数据帧形式的信号的前导码，对前导码进行相关性分析，判断是否捕获到信号；如果捕获到信号，则进一步捕获到低速率数据包，低速率数据包的信号增益高，保证在信号功率较低的情况下捕获到信号；当捕获到低速率数据包后，利用低速率数据包进行信道估计，推算出高速率数据包的频偏和码相位；通过高速率数据包的频偏和码相位，进一步辅助捕获到高速率数据包，提高高速率数据包的捕获、同步和译码能力。优选的，同步码用于纠正多普勒频偏，实现对信道的连续估计。优选的，所述低速率数据包为10K低速率数据包；所述高速率数据包为2M高速率数据包。本专利技术提供的通信编码方法具有以下优点：本专利技术提供的通信编码方法，能够使设备在保证数据吞吐率不变的前提下，使设备的灵敏度与理论公式计算的灵敏度最接近，且提高系统的可靠性。附图说明图1为本专利技术提供的通信编码方法的流程示意图。图2为本专利技术提供的数据帧的格式图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术设计背景为长远距离通信，在一定码速率(10M)的条件下设计帧结构，若信息速率(数据吞吐率)较高，编码增益下降，空间衰减变大，无法保证长远距离通信，因此为了实现长远距离、高数据率的通信，设计了本专利技术的通信编码方法。本专利技术通过设计新型的编码，使设备在保证数据吞吐率不变的前提下，使设备的灵敏度与理论公式计算的灵敏度最接近，且提高系统的可靠性。本专利技术提供的一种通信编码方法，主要设计构思为：信息帧结构由前导、低速率包、高速率包、同步码、帧保护间隔组成。将2M高速信号和10K低速信号编码为一个数据帧，并同时发射。接收端接收到信号，接收信号和本地前导进行相关判断是否捕获到信号，若捕获到信号，则进行信道估计，修正信号的频率偏差、相位偏差，同时计算出高速信号的频率偏差和相位偏差，以辅助捕获高速信号，提高高速信号译码的能力。数据帧中的同步码用于连续信道估计，实现数据的同步、译码。通信编码方法，参考图1，具体包括以下步骤：步骤1，发送端设备获取待编码信号；步骤2，发送端设备对信号进行编码，得到数据帧形式的信号，所述数据帧的格式为：包括依次排列的前导码、第1数据包、第1同步码、第1保护间隔、第2数据包、第2同步码、第2保护间隔、,…,第n数据包、第n同步码、第n保护间隔；其中，对于n个数据包，前一半的数据包为信号的低速率数据包，后一半的数据包为信号的高速率数据包；其中帧结构的前导码具有较高的增益，保证可以捕获到信号，并确定信号的位置，进行信道估计得到信号的频率偏差；同步码用于纠正多普勒频偏，实现对信道的连续估计。低速率数据包为10K低速率数据包；高速率数据包为2M高速率数据包。步骤3，发送端设备将步骤2得到的数据帧形式的信号送入信道，并向接收端设备传输；步骤4，接收端设备接收所述数据帧形式的信号，并捕获到数据帧形式的信号的前导码，对前导码进行相关性分析，判断是否捕获到信号；如果捕获到信号，则进一步捕获到低速率数据包，低速率数据包的信号增益高，保证在信号功率较低的情况下捕获到信号；当捕获到低速率数据包后，利用低速率数据包进行信道估计，推算出高速率数据包的频偏和码相位；通过高速率数据包的频偏和码相位，进一步辅助捕获到高速率数据包，提高高速率数据包的捕获、同步和译码能力。其中，同步码用于纠正多普勒频偏，实现对信道的连续估计。所述低速率数据包为10K低速率数据包；所述高速率数据包为2M高速率数据包。每个数据包的内容包含数据包计数、发送信息长度指示、CRC校验，信息bit，该信息bit已经经过编码处理，这样可以提高接收到信息的正确性。由此可见，本专利技术中，将2M高速信号和10K低速信号编码为一个数据帧，并同时发射。帧结构设计时，低速信号信息速率低，因此低速信号增益高(高22db，相对于高速信号而言)，可以通过设计保证在信号功率较低的情况下捕获到信号，当捕获到低速信号时，利用低速信号进行信道估计，推算出高速信号的频偏和码相位，辅助捕获高速信号，提高高速信号的捕获、同步、译码能力，实现2M高速数据传输。本专利技术提供的通信编码方法具有以下优点：(1)信息的编码方式可以提高接收信息的正确性，在一定信噪比的条件下降低误码率，使系统灵敏度和理论灵敏度最接近。(2)若2M高速信号可以捕获、同步、译码，则系统可以2M+10K的数据率运行。既使2M高速数据捕获不到，无法译码，但是10K低速数据可以正常传输，虽然传输数据率低，但系统可以正常运作，提高系统可靠性。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，发送端设备获取待编码信号；步骤2，发送端设备对信号进行编码，得到数据帧形式的信号，所述数据帧的格式为：包括依次排列的前导码、第1数据包、第1同步码、第1保护间隔、第2数据包、第2同步码、第2保护间隔、,…,第n数据包、第n同步码、第n保护间隔；其中，对于n个数据包，前一半的数据包为信号的低速率数据包，后一半的数据包为信号的高速率数据包；步骤3，发送端设备将步骤2得到的数据帧形式的信号送入信道，并向接收端设备传输；步骤4，接收端设备接收所述数据帧形式的信号，并捕获到数据帧形式的信号的前导码，对前导码进行相关性分析，判断是否捕获到信号；如果捕获到信号，则进一步捕获到低速率数据包，低速率数据包的信号增益高，保证在信号功率较低的情况下捕获到信号；当捕获到低速率数据包后，利用低速率数据包进行信道估计，推算出高速率数据包的频偏和码相位；通过高速率数据包的频偏和码相位，进一步辅助捕获到高速率数据包，提高高速率数据包的捕获、同步和译码能力。

【技术特征摘要】
1.一种通信编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，发送端设备获取待编码信号；步骤2，发送端设备对信号进行编码，得到数据帧形式的信号，所述数据帧的格式为：包括依次排列的前导码、第1数据包、第1同步码、第1保护间隔、第2数据包、第2同步码、第2保护间隔、,…,第n数据包、第n同步码、第n保护间隔；其中，对于n个数据包，前一半的数据包为信号的低速率数据包，后一半的数据包为信号的高速率数据包；步骤3，发送端设备将步骤2得到的数据帧形式的信号送入信道，并向接收端设备传输；步骤4，接收端设备接收所述数据帧形式的信号，并捕获到数据帧形式的信号的前导码，对前导...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，张鹏涛，于哲，隋振中，
申请(专利权)人：北京和协导航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11