[发明专利]一种短波通信数传方法及其系统

说明书

本发明公开了一种短波通信数传方法，包括以下步骤：发送端和接收端握手；发送端将待发数据封装为数据帧结构并传至接收端进行存储，同时将其校验结果封装为应答帧结构，发送端通过读取其错误标识位来判断需要重传子帧；发送端根据应答信号做出相应决定；发送端收到应答数据后，判断正确率并估计信噪比；判断信噪比，将数据帧结构重新进行封装传输；根据判断结果自适应地在优选频率集中切频，完成数据传输；本发明利用ARQ进行实时信道条件摸底，在发送端通过其反馈的信道条件参数进行决策，选择适合的传输方案，在接收端，进行自适应解调和实时信道评估；有效提升了短波通信的可靠性，保证了其长时间有效传输。

技术领域

本发明涉及短波信道自适应技术的研究领域，特别涉及一种短波通信数传方法及其系统。

背景技术

短波通信具有通信距离远，开通迅速，机动灵活，不依靠中继通信等优点，一直以来都是军用通信和应急通信的重要手段，如何有效的利用现有技术使短波通信信道可以长时间保持可靠有效的通信一直是研究人员工作的目标。短波通信主要依靠不稳定的大气电离层反射来进行电波传播，而电离层是分层、不均匀和时变的传输媒介，从而使得短波信道具有多径传播、时变色散、衰落严重、干扰复杂的特点，其本质属于一种随参信道。

单一不变的通信传输方法往往不具备适应复杂多变的随参信道的能力，数据帧太长、信息传输速率高、调制阶数和码率高且交织长度短的通信系统往往具备吞吐量高，通信效率高的特点，但其抗干扰和多径时变信道的能力差，一般只适用于应用在信道条件好的场景中；而与之相反的通信方式，数据帧短、信息传输速率低、调制阶数低，码率低或者交织长度长的通信系统，如基于动态认知与高可靠通信协议的通信方式，虽然其吞吐量下降，但是其可以应用在通信环境恶劣的场景中。故针对多变不规律的短波信道条件，基于短波数传自适应通信协议方案提供了一种根据短波信道条件，自适应的更改传输相关参数，为短波通信的高效合理应用提供了一种新的思路。

以往的短波自适应技术中，经过频率预测软件和历史经验数据得到固定频率(假设选取的是通信发起时信道条件较好的频率)后，收发双方通过突发报头取得数据通信链路，同步报头中包含着一定的同步信息，例如数据交织度、数据速率(发送方设定)、通信带宽、调制方式等。通信双方一旦取得数据链路则将在此通信链路上进行数据通信，直到信道条件不能继续支持现有频率下的数据通信为止。由此可见，在通信链路建立的同时，数据通信参数就被固定了下来，无论将来信道条件如何变化(好或者差)，发送方只会采用通信发起时设定的通信参数来进行数据传输，未从系统的角度进行整个短波通信数传系统的自适应设计，从而其对具备随参性的短波信道的适应性相对较差，在多变信道下应用范围有限。

现有技术中，短波信道容易受到电离层的影响，通信过程中出现其他干扰的机率也相对其他信道更大，其单个频点的通信效果可能出现长时间的恶化或者是突发地恶化而导致当前所用的通信参数(码长、速率、带宽、星座映射方式、码率等)无法适应当前的通信条件，但是这并不代表该频点失去了通信的能力，冒然地简单的通过切频有时候不一定可以保持通信的可靠性，从而导致通信可靠性低。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种短波通信数传方法及其系统，通过对一段时间的通信条件的实时感知与记录，有效选择可用的通信频率，从而避开强干扰及天波环境差的频段；并通过动态的改变发送端的数据帧长、传输波特率、传输带宽、星座图的大小、编码方案、码率等，或者通过综合改变前面所述的各种传输参数，在较好的短波信道条件下获得较大的吞吐量，而当短波信道质量下降时，也可以相应地更改传输参数，达到提高系统资源的利用率，获得较高的系统吞吐量和通信容量的目的，进而实现在不牺牲误帧率性能的前提下，保证短波通信高效可靠的进行。

本发明的第一目的在于提供一种应用于发送端的短波通信数传方法。

本发明的第二目的在于提供一种应用于接收端的短波通信数传方法。

本发明的第三目的在于提供一种短波通信数传系统。

本发明的第一目的通过以下的技术方案实现：