[发明专利]适用于低信噪比信道的AOS数据帧结构及其解帧方法

说明书

本发明提供了一种适用于低信噪比信道的AOS数据帧结构及其解帧方法，该AOS数据帧结构包括同步帧头、飞行器标识、虚拟信道标识、版本号、帧计数、信号域、输入区、数据区、检验位，虚拟信道标识为星上载荷数据信道标识，表征星上不同载荷数据的类别。本发明增强了虚拟信道标识符判断的正确性，也提高了载荷数据分发的正确性。

技术领域

本发明涉及一种AOS数据帧结构及其解帧方法，具体地，涉及一种适用于低信噪比信道的AOS数据帧结构及其解帧方法。

背景技术

卫星星地数据传输链路易受天气、环境等因素的影响。在多载荷飞行器的AOS系统中，多种载荷数据共用同一物理信道，不同的载荷数据使用不同的虚拟信道进行时分复用传输，每个虚拟信道使用一个唯一的VCID来对载荷数据进行区分。在低信噪比的高斯信道中，即使系统中采用了有效的信道检纠错编码措施，在地面进行信道解码后仍会有残留的误码存在。而当这些误码出现在VCID的位置时，一种可能是将该帧数据分发至错误的虚拟信道中，另一种可能是将该帧数据丢弃，但无论上哪一种可能，都会造成有效载荷数据的错乱，在一定程度上造成“误码扩散”。因此，对工作于低信噪比信道的多载荷系统，需要对VCID进行有效的保护，以进一步降低数据包的丢失率。

在通用的AOS数据帧结构中，通过缩短的RS(10,6)编码来对CVCDU帧头中的部分内容进行保护。众所周知，RS解码需通过Berlekamp-Messesy算法或欧几里德算法来实现，复杂度较高，特别是对于基于软件的高吞吐率(Gbps)实时传输系统，实现更为困难。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于低信噪比信道的AOS数据帧结构及其解帧方法，其增强了虚拟信道标识符判断的正确性，也提高了载荷数据分发的正确性。

根据本发明的一个方面，提供一种适用于低信噪比信道的AOS数据帧结构，其特征在于，包括同步帧头、飞行器标识、虚拟信道标识、版本号、帧计数、信号域、输入区、数据区、检验位，虚拟信道标识为星上载荷数据信道标识，表征星上不同载荷数据的类别。

本发明还提供一种适用于低信噪比信道的AOS数据帧结构的解帧方法，其特征在于，包括以下步骤：卫星星上数据处理器按AOS帧格式对不同类载荷数据进行组帧，经发射机编码、加扰、调制、功率放大后，送地面设备进行接收处理；地面高速数据解调器对接收到的信号进行解调后，将原始数据送数传服务器进行AOS解帧格式并分发处理，数传服务器根据AOS帧中的VCID判断载荷类型，最终将解格式后的数据送对应的地面载荷测试终端，完成对星上载荷数据的分析。

优选地，所述步骤一为不同类型输入载荷数据各分配一个虚拟信道，每路数据均对应于一片FIFO。

优选地，所述步骤二通过数传发射机前级完成信道编码、数据加扰及调制功能，生成射频信号。

优选地，所述步骤三通过地面下变频器将射频信号下变频至中频信号；噪声发生器在中频上叠加一个宽带的高斯白噪声，对信号的衰减值和噪声的功率谱密度可设置；高速数据接收机完成中频信号的解调、解码处理，得到经过信道解码后的数据帧，并千兆以太网口传输至数传服务器。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明增强了虚拟信道标识符判断的正确性，也提高了载荷数据分发的正确性。本发明解决了卫星-地面链路低信噪比情况下载荷数据传输易发生分发错误的技术难题，对降低卫星-地面数据链路传输的误码率起到一定效果。本发明对VCID进行保护就可以避免数据的错误分发后丢失。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明适用于低信噪比信道的AOS数据帧结构的示意图。

图2为星-地面数据链路处理流程图。