[发明专利]一种低轨卫星的自适应编码调制方法及系统

说明书

本申请公开了一种低轨卫星的自适应编码调制方法及系统，该方法包括：接收信关站发送的可变编码调制物理帧，其中，所述可变编码调制物理帧包括独特字、上行调制编码控制字、下行调制编码控制字以及有效数据；计算链路信噪比，并根据所述可变编码调制物理帧以及所述链路信噪比判断是否满足预设条件；若满足，则根据预设的可变调制编码保护机制确定上行调制编码方式以及下行调制编码方式，并根据所述上行调制编码方式对所述有效数据进行解调，以及根据所述下行调制编码方式对下行链路数据进行调制。本申请解决了现有技术中馈电链路不稳定以及自适应调制编码的鲁棒性较差的技术问题。

技术领域

本申请涉及低轨卫星通信技术领域，尤其涉及一种低轨卫星的自适应编码调制方法及系统。

背景技术

低轨卫星星座具有绕行地球速度快，过境时间短以及馈电链路通常工作在Ka频段等特性，而馈电链路工作在Ka频段时易受环境影响，尤其是易受降雨的影响，因此，为了对抗降雨等气象条件引起的高动态信道特性以及为了在有限的过境时间内尽可能地将星上数据进行下传，低轨卫星馈电链路通常采用可变调制编码工作机制保障链路传输高效且稳定。

目前，低轨卫星馈电链路采用可变调制编码方式有多种，例如，四川安迪科技实业有限公司CN108494467A号专利公开了一种基于卫星通信的物理层自适应ACM同步方法，该专利中设计了一种自适应可变编码调制方式的通信系统，包括ACM物理帧发送模块和ACM物理帧同步接收模块，ACM物理帧发送模块和ACM物理帧同步接收模块通过卫星信道串联，在低噪声下SNR估计精度高、有效地降低频率补偿后的偏频、时钟信号锁定速度快且能进行稳定的跟踪。但是，该方法并未结合低轨宽带馈电链路实际的应用场景信息进行动态编码调制，主要表现为如下几个方面：

(1)对于信道条件恶劣(暴雨等)，信噪比处于解调门限的场景下，上下行可变编码调制模式字有概率译错，导致上下行调制编码方式跳变与实际链路状态不符，导致馈电链路不稳定，进而降低了自适应调制编码的鲁棒性。

(2)对于宽带馈电链路，信关站在切换调制编码方式的过程中，所发送的有效数据净荷会出现一段时间无规律的错误数据，星上盲均衡处理有概率长期锁定在错误的状态，后续解调译码出的调制编码控制字错误，与实际链路状态不符，导致馈电链路不稳定，进而降低了自适应调制编码的鲁棒性。

(3)对于低轨卫星馈电链路跨信关站切换场景，当馈电链路采用连续体制，当前即将出站的信关站信号帧头多次捕获不到时才认为同步丢失，在出站同步丢失直至入站同步成功的过程中，上行链路会误将噪声或未同步的信号当成有效信息帧进行解调译码，此时便会得到错误的下行编码调制控制字，一段时间内调制编码方式模式字跳变，导致馈电链路不稳定，进而降低了自适应调制编码的鲁棒性。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中馈电链路不稳定以及自适应调制编码的鲁棒性较差的问题，本申请提供了一种低轨卫星的自适应编码调制方法及系统，本申请实施例所提供的方案中，低轨卫星根据接收的信关站发送的上行调制编码控制字对所述有效数据进行解调，以及根据信关站发送的下行调制编码控制字对下行链路数据进行调制，通过增加可变调制编码保护机制，优化可变调制编码控制方法与系统，使之适应低轨卫星所会遇到的极端使用场景，提高了馈电链路稳定性以及自适应调制编码的鲁棒性。

第一方面，本申请实施例提供一种低轨卫星的自适应编码调制方法，该方法包括：

接收信关站发送的可变编码调制物理帧，其中，所述可变编码调制物理帧包括独特字、上行调制编码控制字、下行调制编码控制字以及有效数据；

计算链路信噪比，并根据所述可变编码调制物理帧以及所述链路信噪比判断是否满足预设条件；

若满足，则根据预设的可变调制编码保护机制确定上行调制编码方式以及下行调制编码方式，并根据所述上行调制编码方式对所述有效数据进行解调，以及根据所述下行调制编码方式对下行链路数据进行调制。