CN114786273A - 一种无线通信系统的数据传输方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线通信系统的数据传输方法、设备及系统，所述方法包括：获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，第一优先级大于第二优先级，信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；将信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；根据第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；将发射信号通过射频前端发送出去。本发明的方案通过无线通信的方式实现了用于控制海上发射运载火箭的信令数据和信息数据的传输，减少了电缆铺设和配套设备的成本，提高了运载火箭发射准备的效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种无线通信系统的数据传输方法、设备及系统。
背景技术
在现如今的航天火箭测试领域，地面测发控近远端通信大多还是使用传统的有线通信方式。由于考虑安全因素，地面测发控系统一般会分为前端设备和后端设备，前后端设备相距数公里，两者通过光缆连接，从而达到远距离控制的目的。另外，随着火箭测试需求的不断增加，测试信息类型已经不局限于简单的控制和数据指令，视频监测信号、语音控制信号、无线传感器信号近年来也逐渐被加入到火箭测试中。这些信号的共同特点是数据量大、随机性强、实时性高。
传统有线通信方式存在下列这些显而易见的弊端：
第一，电缆网的余量通常过大，导致成本较高；第二，电缆的铺设和防护通常需要花大量的时间，且发射阵地所使用的占用费用较高，通讯距离受限，无法满足越来越高的快速发射要求；第三，光纤中的玻璃线芯较为脆弱，容易造成隐患，且这些隐患不易被知晓，从而对运载火箭的可靠发射造成不利影响；第四，对于海上发射场景，有线通讯方式将存在布线困难、海水浸泡、鱼类啃咬、洋流运动等更多困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无线通信系统的数据传输方法、设备及系统，通过无线通信的方式实现了用于控制海上发射运载火箭的信令数据和信息数据的传输，减少了电缆铺设和配套设备的成本，提高了运载火箭发射准备的效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种无线通信系统的数据传输方法，应用于控制海上发射运载火箭的发送端设备，所述方法包括：
获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；
将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；
将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；
根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；
将所述发射信号通过射频前端发送出去。
可选的，将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果，包括：
对所述信令数据在第一发射处理信道进行组帧处理，得到第一组帧信号；
对所述第一组帧信号进行第一码率编码处理，得到第一编码数据；
对所述第一编码数据通过4正交幅相调制或二相相移键控的方式进行调制处理，得到第一处理结果。
可选的，将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果，包括：
对所述信息数据在第二发射处理信道进行组帧处理，得到第二组帧信号；
对所述第二组帧信号进行第二码率编码处理，得到第二编码数据；
对所述第二编码数据通过16正交幅相调制的方式进行调制处理，得到第二处理结果。
可选的，根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号，包括：
将所述第一处理结果和第二处理结果进行合并处理，得到合并信号；
对所述合并信号进行快速傅里叶逆变换处理，得到第一中间处理结果；
在所述第一中间处理结果的报文插入循环前缀和前导码，得到第二中间处理结果；
通过平方根升余弦SRRC滤波器对所述第二中间处理结果进行滤波处理，得到滤波处理结果；
对所述滤波处理结果进行模数转换，得到所述发射信号。
本发明还提供一种无线通信系统的数据传输方法，应用于控制海上发射运载火箭的接收端设备，所述方法包括：
接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；
对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；
对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；
对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；
根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
可选的，对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据，包括：
对所述滤波信号在第一接收处理通道进行信号时钟同步处理，得到第一中间信号；
对所述第一中间信号进行第一信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
根据所述频率响应，对所述第一中间信号进行第一分集合并处理，得到包含第一标识信息的第二中间信号；
对所述第二中间信号依次进行解调和第一码率解码处理，得到信令数据。
可选的，对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据，包括：
对所述滤波信号进行第二信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
根据所述频率响应，对所述滤波信号进行第二分集合并处理，得到包含第二标识信息的第三中间信号；
对所述第三中间信号依次进行解调和第二码率解码处理，得到信息数据。
本发明提供一种发送端设备，包括：
第一收发模块，用于获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；
第一处理模块，用于将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；
所述第一收发模块，还用于将所述发射信号通过射频前端发送出去。
本发明还提供一种接收端设备，包括：
第二收发模块，用于接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；
第二处理模块，用于对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
本发明提供一种无线通信系统的数据传输系统，所述系统包括：
控制海上发射运载火箭的发送端设备，用于获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；将所述第一处理结果和第二处理结果进行合并处理，得到合并信号；对所述合并信号进行处理，得到发射信号；将所述发射信号通过射频前端发送出去；
控制海上发射运载火箭的接收端设备，用于接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
通过获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；将所述发射信号通过射频前端发送出去；本发明的方案通过无线通信的方式实现了用于控制海上发射运载火箭的信令数据和信息数据的传输，大大简化了系统设备的组成，减少了电缆铺设和配套设备的成本；天线布置灵活，有效地降低了对电缆的依赖，提高了火箭发射场的适应能力；大大提高了通信设备展开和撤收的速度，提高了运载火箭发射准备的效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的应用于控制海上发射运载火箭的发送端设备的无线通信系统的数据传输方法的流程图；
图2是本发明提供的具体的实施例中发送端设备的数据处理的流程图；
图3是本发明提供的具体的实施例中接收端设备的数据处理的流程图；
图4是本发明实施例提供的应用于控制海上发射运载火箭的接收端设备的无线通信系统的数据传输方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的控制海上发射运载火箭的发送端设备的模块图；
图6是本发明实施例提供的控制海上发射运载火箭的接收端设备的模块图；
图7是本发明提供的具体的实施例中无线通信系统的数据传输系统的模块图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提供一种无线通信系统的数据传输方法，应用于控制海上发射运载火箭的发送端设备，所述方法包括：
步骤11，获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；
步骤12，将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；
步骤13，将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；
步骤14，根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；
步骤15，将所述发射信号通过射频前端发送出去。
该实施例中，输入的数据包括第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，第一优先级大于第二优先级；第一优先级的信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，可以是用于路由选择的泛洪包，也可以是用于模式指示的信令包，还可以是高优先级的业务数据等，本申请不以此为限制；第二优先级的信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据，信息数据在数据传输过程中所需的带宽大于信令数据；基于该信令数据和信息数据之间的区别以及优先级，通过第一发射处理信道对信令数据进行处理，通过第二发射处理信道对信息数据进行处理，得到第一处理结果和第二处理结果，进而得到发射信号，将发射信号通过射频前端发送出去；通过无线通信的方式实现了用于控制海上发射运载火箭的信令数据和信息数据的传输，大大简化了系统设备的组成，减少了电缆铺设和配套设备的成本；天线布置灵活，有效地降低了对电缆的依赖，提高了火箭发射场的适应能力；大大提高了通信设备展开和撤收的速度，提高了运载火箭发射准备的效率。
这里，对发射端设备的应用场景进行说明，发射端设备为控制海上发射运载火箭的发送端设备，与其对应的接收端设备为控制海上发射运载火箭的接收端设备，用于实现适用于海上发射运载火箭的应用场景下的无线数据传输，由于发射运载火箭过程中对信息数据和信令数据的传输质量要求也存在一定的要求，因此，本申请中的数据传输过程优选采用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术）调制方式，OFDM的抗窄带干扰性很强，可使得发射端设备的信息数据和信令数据的丢包率低于发射运载火箭过程的要求值；进一步的，在OFDM的基础上采用循环卷积重构技术，可以将频率选择性信道转换成等效的频域平衰落信道，实现低复杂度的频域均衡和符号解映射。
本发明一可选的实施例中，步骤12包括：
步骤121，对所述信令数据在第一发射处理信道进行组帧处理，得到第一组帧信号；
步骤122，对所述第一组帧信号进行第一码率编码处理，得到第一编码数据；
步骤123，对所述第一编码数据通过4正交幅相调制或二相相移键控的方式进行调制处理，得到第一处理结果。
本实施例中，第一发射处理信道用于对信令数据进行处理，在具体的应用中，优选将指令数据嵌入到信令数据中进行传输；对信令数据先进行组帧处理，这里的组帧处理是按照预设规则把信令数据的分组封装成帧，常用的组帧方式包括：字符计数法，首尾填充法，零比特填充法以及违规编码法。
对组帧后得到的第一组帧信号进行第一码率编码处理，得到第一编码数据，这里的码率（Data Rate）是数据传输时单位时间内传送的数据位数，其单位通常为kbps（千位每秒），由于同样数据大小的信令数据相对于信息数据包含更多的关键数据，为了保证这些关键数据的传输，因此对于信令数据的编码处理的码率通常低于信息数据的编码处理的码率；
然后对第一编码数据通过4正交幅相调制（4Quadrature Amplitude Modulation，4QAM）或二相相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）的方式进行调制处理，得到第一处理结果，其中，4QAM相对于16QAM，16QAM或64QAM，4QAM中的每个符号所代表的字节数更少，BPSK中的每个符号代表1bit，因而，通过4QAM或BPSK的方式进行调制，可以更好的保证了信令数据中的关键数据的传输。
本发明一可选的实施例中，步骤13包括：
步骤131，对所述信息数据在第二发射处理信道进行组帧处理，得到第二组帧信号；
步骤132，对所述第二组帧信号进行第二码率编码处理，得到第二编码数据；
步骤133，对所述第二编码数据通过16正交幅相调制的方式进行调制处理，得到第二处理结果。
本实施例中，第二发射处理信道用于对信息数据进行处理，在具体的应用中，信息数据包括测试数据和图像数据，信息数据优选地通过信息数据链路进行传输；对信息数据先进行组帧处理，得到第二组帧信号，对第二组帧信号进行第二码率编码处理，由于信息数据相较于信令数据的带宽更大，因此，为了保证信息数据的带宽，第二码率高于第一码率，对于第二编码数据通过16正交幅相调制（16Quadrature Amplitude Modulation，16QAM）的方式进行调制处理，得到第二处理结果，该16QAM的每个符号代表4bit的字节数据，需要说明的是，信息数据也可以通过4QAM或BPSK的方式进行调制，得到第二处理结果。
本发明一可选的实施例中，步骤14包括：
步骤141，将所述第一处理结果和第二处理结果进行合并处理，得到合并信号；
步骤142，对所述合并信号进行快速傅里叶逆变换处理，得到第一中间处理结果；
步骤143，在所述第一中间处理结果的报文插入循环前缀和前导码，得到第二中间处理结果；
步骤144，通过平方根升余弦SRRC滤波器对所述第二中间处理结果进行滤波处理，得到滤波处理结果；
步骤145，对所述滤波处理结果进行模数转换，得到所述发射信号。
本实施例中，将第一处理结果和第二处理结果（多路信号）进行合并，得到合并信号（一路信号），对合并信号进行快速傅里叶逆变换处理（Inverse Fast FourierTransform，IFFT），得到第一中间处理结果；这里的IFFT可以将合并信号处理为更容易处理的数据，IFFT处理降低了数据传输时的复杂度；
然后对第一中间处理结果的报文插入循环前缀和前导码，得到第二中间处理结果，循环前缀可以对数据的报文的每一帧进行保护，前导码用于对数据进行标注，以便于接收端设备的对应模块识别到该数据；
通过平方根升余弦SRRC滤波器对第二中间处理结果进行滤波处理，可以消除通信系统中的码间串扰，可以提高频带利用率；进而对滤波的数据进行模数转换处理，即将连续模拟量转换为离散数字量的过程，得到发射信号；将该发射信号通过射频前端发送出去。
本发明一可选的实施例中，步骤141包括：
在所述第一处理结果上添加第一标识信息，得到第一标识处理结果；
在所述第二处理结果上添加第二标识信息，得到第二标识处理结果；
将所述第一标识处理结果和第二标识处理结果进行合并处理，得到合并信号。
本实施例中，第一标识信息是用于标识第一处理结果是由信令数据通过第一发射处理信道进行处理得到的处理结果；第二标识信息是用于标识第一处理结果是由信息数据通过第二发射处理信道进行处理得到的处理结果；对第一处理结果和/或第二处理结果添加标识信息的目的是为了便于接收端设备能够区分出接收到的信息中的信令数据和/或信息数据。
如图2所示，一个具体的实施例中，基于海上的运载火箭的数据传输，将操作台设置在运行在海上的第一船上，将运载火箭设置在运行在海上的第二船上，第一船和第二船之间相距3km，第一船上的信令数据和信息数据通过第一船上的发射端设备发送到第二船上；
信令数据进行组帧处理，得到组帧信令信号，对组帧信令信号进行低码率的信道编码，进而通过4QAM星座映射器或BPSK星座映射器进行调制处理，得到调制后的信令数据；信息数据进行组帧处理，得到组帧信息信号，对组帧信息信号进行高码率的信道编码（这里的高码率是指码率高于信令数据的码率），进而通过4QAM星座映射器或BPSK星座映射器进行调制处理，得到调制后的信息数据；
对调制后的信令数据和调制后的信息数据进行合并，得到合并信号，对合并信号通过IFFT进行处理，得到第一中间发射信号，为保证接收端设备能够确定接收到的信号为发射端设备发送的，也为了更好地保护信号，在第一中间发射信号中插入循环前缀和前导码，得到第二中间发射信号；
对第二中间发射信号通过SRRC滤波器进行滤波处理，得到滤波信号，进而对滤波信号进行模数（D/A）转换处理，将处理后的数字发射信号通过射频前端发送出去。
本发明的实施例通过获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；将所述发射信号通过射频前端发送出去；通过无线通信的方式实现了用于控制海上发射运载火箭的信令数据和信息数据的传输，大大简化了系统设备的组成，减少了电缆铺设和配套设备的成本；天线布置灵活，有效地降低了对电缆的依赖，提高了火箭发射场的适应能力；大大提高了通信设备展开和撤收的速度，提高了运载火箭发射准备的效率。
如图4所示，本发明的实施例还提供一种无线通信系统的数据传输方法，应用于控制海上发射运载火箭的接收端设备，所述方法包括：
步骤41，接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；
步骤42，对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；
步骤43，对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；
步骤44，对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；
步骤45，根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
本实施例中，接收端设备接收到发送端设备通过射频前端发送的发射信号，对该发射信号进行滤波处理，得到滤波信号，该滤波处理优选用SRRC滤波器以消除发射信号的码间串扰，发射信号中包括发射端传输的信令数据和信息数据，因此对滤波后的发射信号（滤波信号）通过第一接收处理通道和第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据和信息数据；接收端设备是设置在靠近运载火箭侧的设备，通过接收端设备接收到信令数据和信息数据，可根据信令数据和信息数据控制海上发射运载火箭。
本发明一可选的实施例中，步骤43包括：
步骤431，对所述滤波信号在第一接收处理通道进行信号时钟同步处理，得到第一中间信号；
步骤432，对所述第一中间信号进行第一信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
步骤433，根据所述频率响应，对所述第一中间信号进行第一分集合并处理，得到包含第一标识信息的第二中间信号；
步骤434，对所述第二中间信号依次进行解调和第一码率解码处理，得到信令数据。
本实施例中，在第一接收处理通道对滤波信号进行信号还原处理，由于第一接收处理通过用于还原信令数据，信令数据在信号还原过程中对时序有较高要求，因此，在进行信号解调过程之前，需要先对滤波信号进行信号时钟同步处理，得到第一中间信号，然后对第一中间信号进行第一信道估计处理，得到频率响应，该频率响应是信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应，通过该频率响应，对第一中间信号进行第一分集合并处理，得到第二中间信号，该第二中间信号是第一中间信号中包含第一标识信息的信号，在发送端设备对信令信号的处理过程中为了便于接收端设备对信令信号和信息信号的区分，在信令信号上添加了第一标识信息，因此，通过第一标识信息，可以找到第二中间信号；这里的分集合并处理用于从同步后的滤波信号（第一中间信号）中确定属于信令数据的数据，然后对第二中间信号依次进行解调和第一码率解码处理，得到信令数据，这里的解调是相对于发射端设备的调制过程的，即发射端设备对信令数据进行4QAM或BPSK的调制，则接收端设备进行相应的解调和第一码率解码，得到信令数据。
需要说明的是，当第一中间信号中所包含的信号的数量为一条时，和/或第一中间信号中包含的信号的类型为一种（为信令信号）时，可以不用进行第一分集合并处理，直接将第一中间信号作为第二中间信号。
本发明一可选的实施例中，步骤44包括：
步骤441，对所述滤波信号进行第二信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
步骤442，根据所述频率响应，对所述滤波信号进行第二分集合并处理，得到包含第二标识信息的第三中间信号；
步骤443，对所述第三中间信号依次进行解调和第二码率解码处理，得到信息数据。
本实施例中，在第二接收处理通道对滤波信号进行信号还原处理，由于第二接收处理通过用于还原信息数据，对滤波信号进行第二信道估计处理，得到频率响应，该频率响应是信息数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应，通过该频率响应，对滤波信号进行第二分集合并处理，得到第三中间信号，该第三中间信号是滤波信号中包含第二标识信息的信号，在发送端设备对信息信号的处理过程中为了便于接收端设备对信令信号和信息信号的区分，在信息信号上添加了第二标识信息，因此，通过第二标识信息，可以找到第三中间信号，这里的分集合并处理用于从滤波信号中确定属于信息数据的数据，然后对第三中间信号依次进行解调和第二码率解码处理，得到信息数据，这里的解调是相对于发射端设备的调制过程的，即发射端设备对信息数据进行16QAM的调制，则接收端设备进行相应的解调和第二码率解码，得到信息数据。
通过信令数据和信息数据的优先级分离，使用不同的码率和调制方式，保证信令数据中的小量关键数据的传输同时，可以提供较高带宽来传输低优先级的信息数据。
另外，当滤波信号中所包含的信号的数量为一条时，和/或滤波信号中包含的信号的类型为一种（为信息信号）时，可以不用进行第二分集合并处理，直接将滤波信号作为第三中间信号。
需要说明的是，上述的发射端设备和接收端设备上优选通过网页访问方式进行参数设置，为确保可靠性，这里优选选用双点频方案，其中一个点频可以设置为600MHz至700MHz，另一个点频为1.1 GHz 至1.2GHz，支持通信速率不低于10Mbps。由于发射端设备的第一收发模块和接收端设备的第二收发模块通常设置为天线，而天线对安装环境较为敏感，因此需要将天线架高，保证天线传输路径上无阻挡；同时为了提高信息传输可靠性，第一收发模块和第二收发模块采用主备冗余天线设计（即设置主备天线和从备天线）。为了提高海上运动环境下通信的可靠性，主备天线均采用全向天线方案（即可接收信号，同时可以传输信号），有效通信距离不小于5km；另外，由于全向天线容易受地面或海面影响，可以利用三脚架把地面天线架高，以便消除地面干扰。
另外，需要说明的是，地面无线通信数据流主要包括通讯控制流、测试参数数据流、测量参数数据流以及高清视频数据流等，在无线通信的数据传输过程中，除与距离和遮挡关系密切导致的慢衰落外，还存在时变导致的快衰落，接收电平不断波动，因此，优选地，接收端设备在接收发送端设备发送的发送数据时，接收一定接收裕量，根据接收端设备可根据裕量的大小，确定该发射信号是否存在丢包现象，当裕量在0dB至5dB时，表示该数据传输的过程经常会有丢包的情况；当裕量在5 dB至10dB时，表示该数据传输的过程偶尔会有丢包的情况，此时，对于要求不高或可以重传的数据传输场景下，已可以被接受；当裕量大于10dB时，表示该数据传输的过程基本不会产生丢包的情况；
一个具体的实施例中，通过上述的发送端设备和接收端设备之间数据传输方案，选取某地进行仿真试验，仿真计算结果置信区间设置为90%，从仿真结果可见，在有效通信距离5km内，选取不同安装地点，地面近远端均能够正常通信，且链路裕量大于30dB，可以保证正常通信。
如图3所示，又一具体的实施例中，基于海上的运载火箭的数据传输，将操作台设置在运行在海上的第一船上，将运载火箭设置在运行在海上的第二船上，第一船和第二船之间相距3km，第一船上的信令数据和信息数据通过第一船上的发射端设备发送到第二船上；
第二船上的接收端设备通过射频前端接收到发射端设备发送的发射信号时，进行数模（A/D）转换处理，得到模拟信号，对该模拟信号通过SRRC滤波器进行滤波处理，得到滤波信号，这里的滤波信号包括合并后的信令数据和信息数据；
对于信令数据，对滤波信号进行信号帧的解调处理，具体包括：
对滤波信号进行时钟同步，得到同步后的第一信号；
对第一信号进行信道估计处理，得到频率响应；
根据该频率响应，对第一信号进行分集合并，得到第二信号；
对第二信号依次进行解映射和解码处理，得到信令数据。
对于信息数据，对滤波信号进行数据帧的解调处理，具体包括：
对滤波信号进行信道估计处理，得到频率响应；
根据该频率响应，对滤波信号进行分集合并，得到第三信号；
对第三信号依次进行解映射和解码处理，得到信息数据。
通过接收端设备解调得到的信息数据和信令数据，对第二船上的运载火箭进行控制。
如图5所示，本发明的实施例还提供一种发送端设备50，包括：
第一收发模块51，用于获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；
第一处理模块52，用于将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；
所述第一收发模块51，还用于将所述发射信号通过射频前端发送出去。
可选的，将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果，包括：
对所述信令数据在第一发射处理信道进行组帧处理，得到第一组帧信号；
对所述第一组帧信号进行第一码率编码处理，得到第一编码数据；
对所述第一编码数据通过4正交幅相调制或二相相移键控的方式进行调制处理，得到第一处理结果。
可选的，将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果，包括：
对所述信息数据在第二发射处理信道进行组帧处理，得到第二组帧信号；
对所述第二组帧信号进行第二码率编码处理，得到第二编码数据；
对所述第二编码数据通过16正交幅相调制的方式进行调制处理，得到第二处理结果。
可选的，根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号，包括：
将所述第一处理结果和第二处理结果进行合并处理，得到合并信号；
对所述合并信号进行快速傅里叶逆变换处理，得到第一中间处理结果；
在所述第一中间处理结果的报文插入循环前缀和前导码，得到第二中间处理结果；
通过平方根升余弦SRRC滤波器对所述第二中间处理结果进行滤波处理，得到滤波处理结果；
对所述滤波处理结果进行模数转换，得到所述发射信号。
需要说明的是，该发送端设备是与上述应用于控制海上发射运载火箭的发送端设备的方法对应的发送端设备，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该发送端设备的实施例中，也能达到相同的技术效果。
如图6所示，本发明的实施例还提供一种接收端设备60，包括：
第二收发模块61，用于接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；
第二处理模块62，用于对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
可选的，对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据，包括：
对所述滤波信号在第一接收处理通道进行信号时钟同步处理，得到第一中间信号；
对所述第一中间信号进行第一信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
根据所述频率响应，对所述第一中间信号进行第一分集合并处理，得到包含第一标识信息的第二中间信号；
对所述第二中间信号依次进行解调和第一码率解码处理，得到信令数据。
可选的，对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据，包括：
对所述滤波信号进行第二信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
根据所述频率响应，对所述滤波信号进行第二分集合并处理，得到包含第二标识信息的第三中间信号；
对所述第三中间信号依次进行解调和第二码率解码处理，得到信息数据。
需要说明的是，该接收端设备是与上述应用于控制海上发射运载火箭的接收端设备的方法对应的接收端设备，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该接收端设备的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明还提供一种无线通信系统的数据传输系统，所述系统包括：
控制海上发射运载火箭的发送端设备，用于获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；将所述第一处理结果和第二处理结果进行合并处理，得到合并信号；对所述合并信号进行处理，得到发射信号；将所述发射信号通过射频前端发送出去；
控制海上发射运载火箭的接收端设备，用于接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
本实施例中，基于无线通信系统的数据传输系统主要包括发送端设备和接收端设备，还可以包括：设置在靠近发射端设备侧的第一终端和第一交换机以及设置在靠近接收端侧的第二终端和第二交换机；
其中，第一终端用于确定信令数据和信息数据；第一交换机用于将所述信令数据和信息数据发送给控制海上发射运载火箭的发射端设备；第二交换机用于将接收端设备得到的信令数据和信息数据发送给第二终端；第二终端用于接收所述信令数据和所述信息数据；
需要说明的是，设置在发送端设备的第一终端可以是一体化控制组合，也可以是地面电源，还可以是高清摄像头等，本申请不以此为限制；设置在接收端设备的第二终端可以是显控终端，也可以是遥测终端，还可以是监控计算机等，本申请不以此为限制；
无线通信系统的数据传输系统中的发送端设备和接收端设备在数据传输的过程中起到了核心作用，可将发送端设备和接收端设备优选地设置为同一设备，即可以将发送端设备和接收端设备系统地集成在同一个设备内，然后通过软件设置的方式定义该设备中的无线模块执行发送端设备和/或接收端设备的功能，配合该设备设置的收发模块（天线）即可提供发送端设备和接收端设备之间的无线双向数据连接。
如图5和图6所示，发送端设备50包括第一收发模块51和第一处理模块52，接收端设备60包括第二收发模块61和第二处理模块62，其中，第一收发模块51和第二收发模块61优选为宽带天线，第一收发模块51和第二收发模块61优选为天线，进一步地，优选采用主天线和从天线的双重设置，即在第一收发模块51和第二收发模块61上同时设置主天线和从天线；主天线用于接收信号和发送信号，从天线仅用于接收信号，通常不用于发送信号；
第一处理模块52和第二处理模块62优选为宽带射频模块和基带处理模块所构成的处理模块；其中，宽带射频模块优选包括收发开关、低噪放电路、功放电路以及变频处理模块；该宽带射频模块用于实现对接收的信号进行下变频处理或对D/A（数模）转换电路输出的信号进行上变频处理；
基带处理模块优选包括A/D（模数）转换电路，D/A转换电路，FPGA（FieldProgrammable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）电路以及接口转换电路；该基带处理模块用于实现无线宽带信号的基带处理。
如图7所示，一个具体的实施例中，为了在海上实现运载火箭的发送，将运载火箭搭载在发射船上，由设置在距离发射船一定距离的远控船向发射船发送指令数据；设置在远控船上的监控计算机、遥测终端以及显控终端均为第一终端，设置在发射船上的测量监测站、一体化控制组合以及地面电源均为第二终端；
第一交换机71和第二交换机75是设置在远控船上的交换机设备，用于实现将信令数据和信息数据发送给发射船对应的无线设备上，或将远控船接收到的信令数据和信息数据发送给第一终端；
第三交换机74和第四交换机78是设置在发射船上的交换机设备，用于实现将信令数据和信息数据发送给远控船对应的无线设备上，或将发射船接收到的信令数据和信息数据发送给第二终端；
第一无线设备72和第二无线设备76是设置在远控船上的无线通信设备，该无线通信设备包括发送端设备和接收端设备，用于将远控船上的信令数据和信息数据发送给发射船，或接收发射船发送的信号；
第三无线设备73和第四无线设备77是设置在发射船上的无线通信设备，该无线通信设备包括发送端设备和接收端设备，用于将发射船上的信令数据和信息数据发送给远控船，或接收远控船发送的信号；
对第一无线设备72、第二无线设备76、第三无线设备73和第四无线设备77通过网页访问的方式进行参数设置，设置这些无线设备在发射船和/或远端船上选用双点频方案，将第一无线设备72和第三无线设备73的点频设置为600Mhz至700Mhz，将第二无线设备76和第四无线设备77的点频设置为1.1Ghz 至1.2Ghz，所有的无线设备的支持通信速率都不低于10Mbps；
当发射船需要向远控船发送测量监测站测量到的被测数据时，通过第三交换机74和第四交换机78将被测数据发送给第三无线设备73和/或第四无线设备77，在第三无线设备73上通过600 Mhz至700Mhz范围内的点频将被测数据传输给第一无线设备72，在第四无线设备77上通过1.1Ghz 至1.2Ghz范围内的点频将被测数据传输给第二无线设备76，进而由第一交换机71和/或第二交换机75将接收到的被测数据发送给第一终端；
当远控船上的第一终端需要向发射船发送指令数据时，通过第一交换机71和第二交换机75将指令数据发送给第一无线设备72和/或第二无线设备76，在第一无线设备72上通过600 Mhz至700Mhz范围内的点频将指令数据传输给第三无线设备73，在第二无线设备76上通过600 Mhz至700Mhz范围内的点频将指令数据传输给第四无线设备77，进而由第三交换机74和/或第四交换机78将接收到的指令数据发送给第二终端。
需要说明的是，该系统是与上述发送端设备和接收端设备对应的系统，上述发送端设备和接收端设备实施例中的所有实现方式均适用于该系统的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明还提供一种电子设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上述方法的步骤。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置（包括处理器、存储介质等）或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无线通信系统的数据传输方法，其特征在于，应用于控制海上发射运载火箭的发送端设备，所述方法包括：
获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；
将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；
将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；
根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；
将所述发射信号通过射频前端发送出去。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统的数据传输方法，其特征在于，将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果，包括：
对所述信令数据在第一发射处理信道进行组帧处理，得到第一组帧信号；
对所述第一组帧信号进行第一码率编码处理，得到第一编码数据；
对所述第一编码数据通过4正交幅相调制或二相相移键控的方式进行调制处理，得到第一处理结果。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统的数据传输方法，其特征在于，将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果，包括：
对所述信息数据在第二发射处理信道进行组帧处理，得到第二组帧信号；
对所述第二组帧信号进行第二码率编码处理，得到第二编码数据；
对所述第二编码数据通过16正交幅相调制的方式进行调制处理，得到第二处理结果。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统的数据传输方法，其特征在于，根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号，包括：
将所述第一处理结果和第二处理结果进行合并处理，得到合并信号；
对所述合并信号进行快速傅里叶逆变换处理，得到第一中间处理结果；
在所述第一中间处理结果的报文插入循环前缀和前导码，得到第二中间处理结果；
通过平方根升余弦SRRC滤波器对所述第二中间处理结果进行滤波处理，得到滤波处理结果；
对所述滤波处理结果进行模数转换，得到所述发射信号。
5.一种无线通信系统的数据传输方法，其特征在于，应用于控制海上发射运载火箭的接收端设备，所述方法包括：
接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；
对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；
对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；
对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；
根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
6.根据权利要求5所述的无线通信系统的数据传输方法，其特征在于，对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据，包括：
对所述滤波信号在第一接收处理通道进行信号时钟同步处理，得到第一中间信号；
对所述第一中间信号进行第一信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
根据所述频率响应，对所述第一中间信号进行第一分集合并处理，得到包含第一标识信息的第二中间信号；
对所述第二中间信号依次进行解调和第一码率解码处理，得到信令数据。
7.根据权利要求5所述的无线通信系统的数据传输方法，其特征在于，对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据，包括：
对所述滤波信号进行第二信道估计处理，得到频率响应，所述频率响应是所述信令数据在发射端设备与接收端设备之间的频率响应；
根据所述频率响应，对所述滤波信号进行第二分集合并处理，得到包含第二标识信息的第三中间信号；
对所述第三中间信号依次进行解调和第二码率解码处理，得到信息数据。
8.一种发送端设备，其特征在于，包括：
第一收发模块，用于获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；
第一处理模块，用于将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；根据所述第一处理结果和第二处理结果，得到发射信号；
所述第一收发模块，还用于将所述发射信号通过射频前端发送出去。
9.一种接收端设备，其特征在于，包括：
第二收发模块，用于接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；
第二处理模块，用于对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
10.一种无线通信系统的数据传输系统，其特征在于，所述系统包括：
控制海上发射运载火箭的发送端设备，用于获取第一优先级的信令数据和第二优先级的信息数据，所述第一优先级大于第二优先级，所述信令数据包括控制海上发射运载火箭的指令数据，所述信息数据包括用于海上发射运载火箭的测试数据和图像数据；将所述信令数据通过第一发射处理信道进行处理，得到第一处理结果；将所述信息数据通过第二发射处理信道进行处理，得到第二处理结果；将所述第一处理结果和第二处理结果进行合并处理，得到合并信号；对所述合并信号进行处理，得到发射信号；将所述发射信号通过射频前端发送出去；
控制海上发射运载火箭的接收端设备，用于接收无线通信系统的发送端设备通过射频前端发送的发射信号；对所述发射信号进行滤波后，得到滤波信号；对所述滤波信号通过第一接收处理通道进行信号还原处理，得到信令数据；对所述滤波信号通过第二接收处理通道进行信号还原处理，得到信息数据；根据所述信令数据和所述信息数据控制海上发射运载火箭。
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