[发明专利]一种微纳星群星间链路通信最佳通信速率的确定方法

说明书

一种微纳星群星间链路通信最佳通信速率的确定方法，属于微纳星群星间链路通信技术领域，用以解决现有的星间链路通信时由于不能动态调整通信速率而导致通信效率不高或数据丢失问题。本发明的技术要点包括：根据不同的编码方式和调制方式构建多个编码调制方案；根据微纳星群星间链路通信误码率阈值要求获得多个编码调制方案对应的多个信噪比阈值；根据微纳卫星间通信距离和多个信噪比阈值计算获得多个编码调制方案对应的多个通信速率值；在多个通信速率值中选择最大值作为最佳通信速率。本发明实现了遥测数据的高效率和可靠性传输，对于提升微纳星群系统星间链路自适应信号处理具有重要意义，也对其他动态复杂环境下的无线通信提供重要借鉴。

技术领域

本发明涉及微纳星群星间链路通信技术领域，具体涉及一种微纳星群星间链路通信最佳通信速率的确定方法。

背景技术

微纳星群星间通信过程中，星间距离持续变化，如果星间链路通信按照单一通信速率通信，会造成通信效率不高或者数据丢失问题。那么针对时刻变化的星间通信距离，如何确定星间通信的最佳通信速率，从而实现微纳星群系统的可靠高速通信，是一个亟待研究解决的问题。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提出一种微纳星群星间链路通信最佳通信速率的确定方法，用以解决现有的星间链路通信时由于不能动态调整通信速率而导致通信效率不高或数据丢失问题。

一种微纳星群星间链路通信最佳通信速率的确定方法，包括下述步骤：

步骤一、根据不同的编码方式和调制方式构建多个编码调制方案；

步骤二、根据微纳星群星间链路通信误码率小于通信误码率阈值获得多个编码调制方案对应的多个信噪比阈值；

步骤三、根据微纳卫星间通信距离和载波频率按照下述公式计算获得自由空间衰减损失L_s：

L_s＝-1*(20*log10(d)+20*log10(f)+92.44)

其中，d表示微纳星间通信距离；f表示通信载波频率；

步骤四、根据自由空间衰减损失L_s按照下述公式计算获得总接收信噪谱密度SN₀：

SN₀＝EIRP+L_s+L_spu+G_ts-K

其中，EIRP表示等效全向辐射功率；L_spu表示接收损失；G_ts表示接收系统品质因数；K表示玻尔兹曼常数；

步骤五、根据所述总接收信噪谱密度SN₀和步骤二中信噪比阈值按照下述公式计算获得多个码率分贝值fb_dB：

fb_dB＝SN₀-R-En0-G_M+G_c

其中，R表示通信链路余量；G_M表示调制增益；G_c表示编码增益；En0表示信噪比阈值；

步骤六、根据码率分贝值fb_dB、编码调制方案中的调制进制数m和编码码率r按照下述公式计算获得多个编码调制方案对应的多个通信速率值fb：

fb＝10^(fb_dB/10)*m*r

步骤七、在多个通信速率值中选择最大值作为最佳通信速率，所述最佳通信速率对应的编码调制方案为最佳编码调制方案。

进一步地，步骤一中所述编码方式包括采用Turbo码或LDPC码对通信数据进行编码或译码。