CN104683071A - 一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置 - Google Patents

一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104683071A
CN104683071A CN201510116508.2A CN201510116508A CN104683071A CN 104683071 A CN104683071 A CN 104683071A CN 201510116508 A CN201510116508 A CN 201510116508A CN 104683071 A CN104683071 A CN 104683071A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
module
noise ratio
snr
input port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510116508.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104683071B (zh
Inventor
李经安
王小波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 54 Research Institute
Original Assignee
CETC 54 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 54 Research Institute filed Critical CETC 54 Research Institute
Priority to CN201510116508.2A priority Critical patent/CN104683071B/zh
Publication of CN104683071A publication Critical patent/CN104683071A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104683071B publication Critical patent/CN104683071B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Communication Control (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置，它涉及无线通信领域中突发非对称通信系统，尤其是流星余迹通信系统，可以在短时间内根据信道衰落完成速率自适应的信息传输。本装置包括解调器、调制器、变速率协议控制单元、信噪比估计单元和电源；本发明主要完成接收信号的信噪比估计并通过信道发送给对端、根据对端信噪比及信道衰落特性进行发送速率的控制。本装置使得整个通信速率自适应匹配信道状况，使通信速率和瞬时信道容量接近，从而提高了无线通信系统的信息通过量；同时，低信噪比情况下自适应降速传输，降低系统对接收信号电平的要求，提高对小信号的利用率，极大缩短了通信的平均等待时间。

Description

一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域中一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置，特别适用于无线突发非对称信道的通信系统，尤其是适用于流星余迹突发通信系统。
背景技术
传统流星余迹突发通信中采用的速率自适应传输模式，第一，采用本端的接收信号信噪比决定本端的发送速率，这样的弊端是如果信道不对称则导致此时的信道不适合当时的速率传输，信息通过量低。第二，采用速率指示与数据时分传输，同样导致信道利用率低。通过长时间野外试验数据表明，传统流星余迹突发通信中采用的速率自适应系统有待改进。
发明内容
为适应系统需要本发明的自适应变速率装置主要具有以下创新点：信噪比估计技术及突发非对称信道的自适应变速率技术。本发明主要完成接收信号的信噪比估计并通过信道发送给对端、根据对端信噪比及信道衰落特性进行发送速率的控制。本发明使得通信设备在无线突发非对称通信的条件下能够迅速的建立起通信链路进行数据交互，并能根据信道情况自适应变速率，以达到信道的最高利用率。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置，包括解调器7、协议控制单元1、信噪比估计单元2和调制器12，所述解调器7的输入端口1接收外部信号，经解调后由输出端口2分别输出至变速率协议控制单元1的输入端口1和信噪比估计单元2的输入端口4；变速率协议控制单元1接收解调器7输出的解调信息，从解调信息中分离出对端传过来的信噪比估计值，根据信道特性预计出下次突发通信的信道情况，确定下次突发通信的通信速率，并形成速率控制信号由输出端口2输出至调制器12的输入端口2；信噪比估计单元2的输入端口1接收外部信号，其输入端口3接收外部业务信息，信噪比估计单元2将外部信号经过检波后与解调信息进行信噪比估计，将信噪比估计值和外部输入的业务信息合并后由输出端口2输出至调制器12的输入端口1；调制器12在速率控制信号的控制下将接收的合并后的信噪比估计值和外部输入的业务信息进行相应速率调制后由输出端口3输出。
其中，所述变速率协议控制单元1包括收信息帧分离模块4、信道预计模块5和速率控制模块6；收信息帧分离模块4的输入端口1接收解调模块7的输出端口2输出的解调信息，从解调信息中分离出对端传过来的信噪比并由输出端口2输出至信道预计模块5的输入端口1；信道预计模块5根据输入的信噪比及信道特性预计下次突发通信的信道情况并由输出端口2输出信道预计情况至速率控制模块6的输入端口1；速率控制模块6根据输入的信道预计情况确定下次发送数据的调制速率形成速率控制信号并由输出端口2输出。
其中，所述信噪比估计单元2包括检波模块8、dB转换模块9、信噪比计算模块10和发信息帧合并模块11；检波模块8的输入端口1接收外部信号，检波模块8将外部信号进行检波后由输出端口2输出至dB转换模块9的输入端口1；dB转换模块9将检波后的信号进行dB转换后由输出端口2输出至信噪比计算模块10的输入端口1-2；信噪比计算模块10的输入端口1-1接收解调器2的输出端口2输出的解调信息；信噪比计算模块10根据解调信息及dB转换后的检波信号计算出信号功率及噪声功率后得到信噪比估计值并由输出端口2输出至发信息帧合并模块11的输入端口1；发信息帧合并模块11的输入端口3接收外部业务信息，发信息帧合并模块11将信噪比估计值与外部业务信息合并后由输出端口2输出。
本发明相比背景技术有如下优点：
1、本发明提出了一种简单可靠的自适应变速率方法，在实际应用中得到验证，极大的减少了FPGA资源。
2、本发明的提出了一种新的对突发通信的信噪比估计方法，实用性强。
3、本发明使得通信设备在无线突发非对称通信的条件下能够迅速的建立起通信链路进行数据交互，并根据信道情况自适应变速率，以达到信道的最高利用率。
附图说明
图1是本发明实施例的电原理分框图；
图2是本发明变速率协议控制单元1实施例的电原理图；
图3是本发明信噪比估计单元2实施例的电原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。
参照图1，本发明包括解调器7、变速率协议控制单元1、信噪比估计单元2、调制器12和电源3，其中解调器7的输入端口1接收外部信号，其输出端口2分别连接变速率协议控制单元1的输入端口1和信噪比估计单元2的输入端口4；变速率协议控制单元1的输出端口2连接调制器(12)的输入端口2；信噪比估计单元(2)的输入端口1接收外部信号，其输入端口3接收外部业务信息，其输出端口2连接调制器(12)的输入端口1；调制器(12)的输出端口3连接外部发信机；电源3+V电压端分别与各模块电路相应电源端口连接。
参照图2，本发明变速率协议控制单元1包括收信息帧分离模块4、信道预计模块5和速率控制模块6，图2是本发明变速率协议控制单元1的电原理图，实施例按图2连接线路。收信息帧分离模块4从解调数据端口A输入的信息帧中分离出对端传过来的信噪比；信道预计模块5根据输入的信噪比及信道特性预计下次突发通信的信道情况并输出信道预计情况；速率控制模块6根据输入的信道预计情况确定下次发送数据的调制速率并输出至调制器，对调制器当前速率进行控制。收信息帧分离模块4、信道预计模块5和速率控制模块6的各输入端口20脚与地端并接，各输入端口21脚与电源3+V电压端并接。实施例收信息帧分离模块4、信道预计模块5和速率控制模块6采用一块现场可编程门阵列FPGA集成电路制作。
参照图3，本发明信噪比估计单元2包括检波模块8、dB转换模块9、信噪比计算模块10和发信息帧合并模块11，图3是本发明信噪比估计单元2的电原理图，实施例按图3连接线路。检波模块8对外部信号进行检波；dB转换模块9将检波后的信号进行dB转换；信噪比计算模块10根据解调信息及dB转换后的检波信号计算出信号功率及噪声功率后得到信噪比估计值；发信息帧合并模块11将信噪比估计值与数据发送端口E输出的业务信息合并生成信息帧，并由其输出端口2输出至调制器进行数据调制经信道发送到对端。检波模块8、dB转换模块9、信噪比计算模块10和发信息帧合并模块11的各输入端口20脚与地端并接，各输入端口21脚与电源3+V电压端并接。实施例dB转换模块9、信噪比计算模块10和发信息帧合并模块11采用一块现场可编程门阵列FPGA集成电路制作，与变速率协议控制单元1共用一块现场可编程门阵列FPGA集成电路。
本发明电源3提供各级部件工作电压，实施例采用通用的集成稳压电源制作，输出+V电压为+3.3V电压。
本发明简要工作原理如下：变速率协议控制单元1完成解调信息分离，分离出对端传过来的信噪比，根据信道特性预计出下次突发通信的信道情况，确定下次突发通信的通信速率。信噪比估计单元2将接收的外部信号经过检波及解调信号指示进行信噪比估计，将信噪比估计值和业务信息一起合并，经调制后通过信道发送给对端，以便对端根据现在信噪比及信道预测确定下次突发通信速率。
本发明集成在一块现场可编程门阵列FPGA集成电路上。

Claims (3)

1.一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置，其特征在于：包括解调器(7)、协议控制单元(1)、信噪比估计单元(2)和调制器(12)，所述解调器(7)的输入端口1接收外部信号，经解调后由输出端口2分别输出至变速率协议控制单元(1)的输入端口1和信噪比估计单元(2)的输入端口4；变速率协议控制单元(1)接收解调器(7)输出的解调信息，从解调信息中分离出对端传过来的信噪比估计值，根据信道特性预计出下次突发通信的信道情况，确定下次突发通信的通信速率，并形成速率控制信号由输出端口2输出至调制器(12)的输入端口2；信噪比估计单元(2)的输入端口1接收外部信号，其输入端口3接收外部业务信息，信噪比估计单元(2)将外部信号经过检波后与解调信息进行信噪比估计，将信噪比估计值和外部输入的业务信息合并后由输出端口2输出至调制器(12)的输入端口1；调制器(12)在速率控制信号的控制下将接收的合并后的信噪比估计值和外部输入的业务信息进行相应速率调制后由输出端口3输出。
2.根据权利要求1所述的一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置，其特征在于：所述变速率协议控制单元(1)包括收信息帧分离模块(4)、信道预计模块(5)和速率控制模块(6)；收信息帧分离模块(4)的输入端口1接收解调模块(7)的输出端口2输出的解调信息，从解调信息中分离出对端传过来的信噪比并由输出端口2输出至信道预计模块(5)的输入端口1；信道预计模块(5)根据输入的信噪比及信道特性预计下次突发通信的信道情况并由输出端口2输出信道预计情况至速率控制模块(6)的输入端口1；速率控制模块(6)根据输入的信道预计情况确定下次发送数据的调制速率形成速率控制信号并由输出端口2输出。
3.根据权利要求1所述的一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置，其特征在于：所述信噪比估计单元(2)包括检波模块(8)、dB转换模块(9)、信噪比计算模块(10)和发信息帧合并模块(11)；检波模块(8)的输入端口1接收外部信号，检波模块(8)将外部信号进行检波后由输出端口2输出至dB转换模块(9)的输入端口1；dB转换模块(9)将检波后的信号进行dB转换后由输出端口2输出至信噪比计算模块(10)的输入端口1-2；信噪比计算模块(10)的输入端口1-1接收解调器(2)的输出端口2输出的解调信息；信噪比计算模块(10)根据解调信息及dB转换后的检波信号计算出信号功率及噪声功率后得到信噪比估计值并由输出端口2输出至发信息帧合并模块(11)的输入端口1；发信息帧合并模块(11)的输入端口3接收外部业务信息，发信息帧合并模块(11)将信噪比估计值与外部业务信息合并后由输出端口2输出。
CN201510116508.2A 2015-03-17 2015-03-17 一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置 Active CN104683071B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510116508.2A CN104683071B (zh) 2015-03-17 2015-03-17 一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510116508.2A CN104683071B (zh) 2015-03-17 2015-03-17 一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104683071A true CN104683071A (zh) 2015-06-03
CN104683071B CN104683071B (zh) 2019-01-11

Family

ID=53317715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510116508.2A Active CN104683071B (zh) 2015-03-17 2015-03-17 一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104683071B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110943752A (zh) * 2019-10-17 2020-03-31 南京航空航天大学 一种基于邻近空间链路协议的oqpsk自适应变速率数字收发机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101277171A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 北京三星通信技术研究有限公司 多天线通信系统信号速率控制方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101277171A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 北京三星通信技术研究有限公司 多天线通信系统信号速率控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
权安: ""流星余迹通信信号接收技术与FPGA实现"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110943752A (zh) * 2019-10-17 2020-03-31 南京航空航天大学 一种基于邻近空间链路协议的oqpsk自适应变速率数字收发机

Also Published As

Publication number Publication date
CN104683071B (zh) 2019-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107317618B (zh) 速率自适应功率分离中继方法
WO2021104312A1 (zh) 同步脉冲传输方法、装置和系统
CN104486012B (zh) 一种环境频率检测与自动跳频系统及其方法
CN103517346A (zh) 通信系统中用于提供通信带宽的装置及相关联方法
US20150139072A1 (en) Satellite mesh communication system and acm control method using the same
Chakraborty et al. The Poisson fading channel
US8933816B2 (en) Systems and methods for communication with a smart power meter over optical fiber
CN203859738U (zh) 波特率自适应rs-485隔离器
CN101431389A (zh) 一种电路及其信号的传输方法
CN105722109A (zh) Td_lte功率检测模块、开关控制方法及通信设备
CN104683071A (zh) 一种用于突发非对称信道的自适应变速率装置
US9584172B2 (en) Wireless network receiver
CN101808368B (zh) 数据发送方法、微波设备及网络系统
CN107733514B (zh) 组合输入信号mimo无线通信接收端及其信号检测方法
CN104579555A (zh) 基于电平检测的散射通信链路控制装置
CN203912045U (zh) 自适应多种调制方式的数字转发中继调制解调器
CN202261372U (zh) Es层与流星余迹混合模式通信调制解调器
CN204518093U (zh) 一种低功耗的ofdm载波和gfsk无线双模通信芯片
CN112865886B (zh) 一种基于fpga实现fc通讯速率检测的方法
CN103888166B (zh) 散射通信共谱传输调制解调装置
WO2017184035A1 (en) Faster-than-nyquist signaling for fbmc burst transmissions
CN202261286U (zh) 基于时间分集的自适应调制解调器
CN104378130A (zh) 一种用于无人机地空宽带通信系统的接收终端
CN103747528A (zh) 一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法和系统
CN201252544Y (zh) 单车单天线散射通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant