CN104618058B - 基于ldpc编码的中速率逐帧可变调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器，包括接口搜帧模块、第一信令处理模块、业务数据处理模块、编码前加扰模块、LDPC编码器、第二信令处理模块、映射模块、扩频模块、组帧模块、加扰模块、成形滤波模块和数字上变频模块，本发明首先对基带输入数据进行接收，在数据中解析出信令,通过第一信令处理模块控制业务数据处理模块，逐编码帧产生未编码数据送给编码模块,第二信令处理模块控制映射模块、扩频模块、组帧模块、加扰模块和成形滤波模块对已编码数据接收、处理，随后数据经数字上变频模块变成频带信号送出。本发明具有传输信息量大、适用站型广、数据处理灵活和可移植性好等优点。特别适用于星间或星地各种环境条件、各种不同类型基站之间通信使用。

Description

基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器
技术领域
本发明可以为大量的、不同平台的、不同用途的用户提供高传输速率能力。基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器使用自适应通信技术实现，此技术可根据链路状态调整传输速率以提高传输链路的可用度和传输效率。
背景技术
传统的调制器实现固定的调制带宽、固定的调制方式、固定的编码速率，为保证各种环境都能够应用，发射带宽和功率都是固定的，在很多情况下带宽和功率的利用率都很低。
发明内容
本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种自适应的基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器。本发明具有传输速率高、数据变化灵活、资源利用率高和可移植性好等优点。特别适用于星间或星地自适应通信传输装置。
本发明的目的是这样实现的：
基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器，包括接口搜帧模块1、第一信令处理模块2、业务数据处理模块3、编码前加扰模块4、LDPC编码器5、第二信令处理模块6、映射模块7、扩频模块8、加扰模块10和数字上变频模块12，其特征在于：还包括组帧模块9和成形滤波模块11；
所述的接口搜帧模块1接收基带信号，并将基带信号转发给业务数据处理模块3，同时对基带信号进行解析并将解析出的信令数据分别送给第一信令处理模块2和第二信令处理模块6；第一信令处理模块2解析信令数据，根据解析的内容控制业务数据处理模块3和编码前加扰模块4；业务数据处理模块3将基带信号进行突发处理，将得到的设定长度的未编码的数据输出至编码前加扰模块4；编码前加扰模块4对未编码的数据进行加扰，将加扰的数据送给LDPC编码器5；LDPC编码器5对加扰的数据进行编码，得到已编码数据；映射模块7在第二信令处理模块6的控制下对已编码数据选择QPSK、8PSK或16SPSK三种映射方式之一进行映射，并将映射后的数据输出至扩频模块8；扩频模块8在第二信令处理模块6的控制下对映射后的数据选择1倍、2倍、4倍或8倍四种扩频方式之一进行扩频，并将扩频后的数据输出至组帧模块9；组帧模块9在第二信令处理模块6的控制下对扩频后的数据进行组帧，并将组帧后的数据输出至加扰模块10；加扰模块10在第二信令处理模块6的控制下对组帧后的数据进行加扰，并将加扰后的数据输出至成形滤波模块11；成形滤波模块11在第二信令处理模块6的控制下对加扰后的数据选择24Msps、48Msps或96Msps三种载波速率的信号成形之一进行成形，并将成形后的数据输出至数字上变频模块12进行数字上变频，之后对外输出。
其中，所述的组帧模块9由组帧控制模块9-1、前导时隙控制及处理模块9-2、信令时序控制模块9-3、业务数据控制及处理模块9-4和数据输出控制模块9-5组成；
所述组帧控制模块9-1接收第二信令处理模块6送来的组帧控制信号，生成三组控制信号，分别送给前导时隙控制及处理模块9-2、信令时隙控制模块9-3和业务数据控制及处理模块9-4；信令时隙控制模块9-3根据组帧控制模块9-1送来的控制信号，产生信令时隙控制信号；业务数据控制及处理模块9-4存储扩频后的数据，并根据组帧控制模块9-1送来的控制信号和信令时隙控制模块9-3输出的信令时隙控制信号对扩频后的数据进行业务组帧处理，并将得到的业务组帧数据输出至数据输出控制模块9-5；前导时隙控制及处理模块9-2根据组帧控制模块9-1送来的控制信息，产生前导数据并送给数据输出控制模块9-5；数据输出控制模块9-5将业务组帧数据和前导数据进行组帧并输出至加扰模块10。
其中，所述的成形滤波模块11采用并行多相的滤波器算法。
本发明相比背景技术具有如下优点：
1.本发明能够完成2～300Mbps信息速率的数据接收，同时将数据加扰、编码按照约定格式组帧输出，接口协议简单，扩展性强。
2.本发明能够对未编码数据进行逐编码码块控制，辅助完成组帧。
3.本发明所述的组帧模块9可根据信令数据对业务数据进行逐编码帧进行控制,根据不同使用环境要求,发出相应的带宽的信息，可以提高传输链路的可用度和传输效率。
4.本发明的组成部件采用大规模现场可编程器件制作，具有线路简单、体积小、成本低廉、性能稳定可靠等优点，在工程中使用性强。
附图说明
图1是本发明基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器实施例电原理图。
图2是组帧模块的实施例电原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器，包括接口搜帧模块1、第一信令处理模块2、业务数据处理模块3、编码前加扰模块4、LDPC编码器5、第二信令处理模块6、映射模块7、扩频模块8、组帧模块9、加扰模块10、成形滤波模块11和数字上变频模块12；图1是本发明基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器的实施例电原理图，实施例按照图1连接线路。
所述基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器的接口搜帧模块1的作用是接收路由器送来的基带信号；第一信令处理模块2的作用是解析信令数据；业务数据处理模块3的作用是处理业务数据；编码前加扰模块4的作用是对未编码的数据进行加扰；LDPC编码器5的作用是实现三种码率1/2、3/4、7/8逐编码帧变换；第二信令处理模块6的作用是控制映射模块7、扩频模块8、组帧模块9、加扰模块10和成形滤波模块11对已编码数据做数据流处理；映射模块7的作用是实现QPSK、8PSK或16SPSK三种方式映射；扩频模块8的作用是实现1倍、2倍、4倍或8倍四种扩频；成形滤波模块11的作用是实现24Msps、48Msps或96Msps三种载波速率的信号成形；数字上变频模块12的作用是对基带数据进行数字上变频。
所述的组帧模块9由组帧控制模块9-1、前导时隙控制及处理模块9-2、信令时序控制模块9-3、业务数据控制及处理模块9-4和数据输出控制模块9-5组成。实施例按照图2连接线路。其中组帧控制模块9-1的作用是接收信令处理组帧模块6送来的组帧控制信号，生成三组控制信号，分别送给前导时隙控制及处理模块9-2、信令时隙控制模块9-3和业务数据控制及处理模块9-4；前导时隙控制及处理模块9-2的作用是产生前导数据；信令时隙控制模块9-3的作用是产生信令读取使能送给业务数据控制及处理模块9-4；业务数据控制及处理模块9-4的作用是存储已编码数据；数据输出控制模块9-5的作用是接收前导时隙控制及处理模块9-2和业务数据控制及处理模块9-4的数据，对它们进行选择输出。
实施例中的各功能模块均可在一片Xilinx原厂生产的FPGA系列产品XC4VSX55型号上实现。
本发明简要工作原理如下：
基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器的接口搜帧模块1接收路由器送来的基带信号，并将其送给业务数据处理模块3，同时解析此信号，解析出信令数据送给第一信令处理模块2和第二信令处理模块6；第一信令处理模块2解析信令数据，根据解析的内容控制业务数据处理模块3和编码前加扰模块4；业务数据处理模块3将业务数据进行处理，根据编码的码率按编码码块长度输出至编码前加扰模块4；编码前加扰模块4对未编码的数据进行加扰，将加扰的数据送给LDPC编码器5；LDPC编码器5实现三种码率1/2、3/4、7/8逐编码帧变换；第二信令处理模块6控制映射模块7、扩频模块8、组帧模块9、加扰模块10和成形滤波模块11对已编码数据做数据流处理；映射模块7实现QPSK、8PSK或16SPSK三种方式映射；扩频模块8实现1倍、2倍、4倍或8倍四种扩频；成形滤波模块11实现24Msps、48Msps或96Msps三种载波速率的信号成形；数字上变频模块12将成形滤波模块11输出的数据进行数字变频，输出信号至DAC器件进行模拟成形，最后变频成C频段中频信号输出。

Claims (3)

1.基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器，包括接口搜帧模块(1)、第一信令处理模块(2)、业务数据处理模块(3)、编码前加扰模块(4)、LDPC编码器(5)、第二信令处理模块(6)、映射模块(7)、扩频模块(8)、加扰模块(10)和数字上变频模块(12)，其特征在于：还包括组帧模块(9)和成形滤波模块(11)；
所述的接口搜帧模块(1)接收基带信号，并将基带信号转发给业务数据处理模块(3)，同时对基带信号进行解析并将解析出的信令数据分别送给第一信令处理模块(2)和第二信令处理模块(6)；第一信令处理模块(2)解析信令数据，根据解析的内容控制业务数据处理模块(3)和编码前加扰模块(4)；业务数据处理模块(3)将基带信号进行突发处理，将得到的设定长度的未编码的数据输出至编码前加扰模块(4)；编码前加扰模块(4)对未编码的数据进行加扰，将加扰的数据送给LDPC编码器(5)；LDPC编码器(5)对加扰的数据进行编码，得到已编码数据；映射模块(7)在第二信令处理模块(6)的控制下对已编码数据选择QPSK、8PSK或16SPSK三种映射方式之一进行映射，并将映射后的数据输出至扩频模块(8)；扩频模块(8)在第二信令处理模块(6)的控制下对映射后的数据选择1倍、2倍、4倍或8倍四种扩频方式之一进行扩频，并将扩频后的数据输出至组帧模块(9)；组帧模块(9)在第二信令处理模块(6)的控制下对扩频后的数据进行组帧，并将组帧后的数据输出至加扰模块(10)；加扰模块(10)在第二信令处理模块(6)的控制下对组帧后的数据进行加扰，并将加扰后的数据输出至成形滤波模块(11)；成形滤波模块(11)在第二信令 处理模块(6)的控制下对加扰后的数据选择24Msps、48Msps或96Msps三种载波速率的信号成形之一进行成形，并将成形后的数据输出至数字上变频模块(12)进行数字上变频，之后对外输出。
2.根据权利要求1所述的基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器，其特征在于：所述的组帧模块(9)由组帧控制模块(9-1)、前导时隙控制及处理模块(9-2)、信令时隙控制模块(9-3)、业务数据控制及处理模块(9-4)和数据输出控制模块(9-5)组成；
所述组帧控制模块(9-1)接收第二信令处理模块(6)送来的组帧控制信号，生成三组控制信号，分别送给前导时隙控制及处理模块(9-2)、信令时隙控制模块(9-3)和业务数据控制及处理模块(9-4)；信令时隙控制模块(9-3)根据组帧控制模块(9-1)送来的控制信号，产生信令时隙控制信号；业务数据控制及处理模块(9-4)存储扩频后的数据，并根据组帧控制模块(9-1)送来的控制信号和信令时隙控制模块(9-3)输出的信令时隙控制信号对扩频后的数据进行业务组帧处理，并将得到的业务组帧数据输出至数据输出控制模块(9-5)；前导时隙控制及处理模块(9-2)根据组帧控制模块(9-1)送来的控制信息，产生前导数据并送给数据输出控制模块(9-5)；数据输出控制模块(9-5)将业务组帧数据和前导数据进行组帧并输出至加扰模块(10)。
3.根据权利要求1所述的基于LDPC编码的中速率逐帧可变调制器，其特征在于：所述的成形滤波模块(11)采用并行多相的滤波器算法。
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