[发明专利]用于宽带信令的直升机缝隙通信的突发扩频传输帧结构

说明书

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及了一种用于宽带信令的直升机缝隙通信的突发扩频通信传输帧结构，特别适用于全球信令波束下直升机抗旋翼遮挡的卫星通信传输的实际应用。该帧结构由帧头、独特字和数据帧三部分组成，一个编码帧的传输通过拆分成多个突发发送的方式来完成，通过在相邻突发重复发送编码数据的方式来实现在直升机旋翼遮挡情况下的可靠通信，通过扩频的方式来实现抗干扰和隐蔽通信。本发明设计的帧结构，相对于传统的卫星通信设计具有低信噪比解调、传输可靠性高等优点。特别适用于全球信令波束下直升机抗旋翼遮挡的卫星通信系统中信道传输的FPGA实现。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及一种用于宽带信令的直升机缝隙通信的突发扩频传输帧结构，特别适用于全球信令波束下直升机旋翼遮挡下的卫星通信系统中信道传输的FPGA实现。

背景技术

宽带信令波束传输信令可传输少量业务，通信需求数据量较小，传输速率不高，但可靠性要求高。采用喷泉编码结合短帧突发的方案克服旋翼遮挡导致的信息丢失，实现高效的传输。现有的信号帧结构形式不能兼顾宽带信令波束下的信号传输，且喷泉编码延时大，不适合低速通信业务的传输。一种全球信令波束下基于突发扩频的直升机缝隙通信传输帧结构采用重传机制来克服旋翼遮挡的影响，采用高效编码方式，降低了解调门限；采用扩频通信方式，降低功率谱密度，减少邻星干扰；传输性能只与遮挡比例相关，且适应不同机型应用。

发明内容

为实现宽带信令波束下的直升机通信，本发明提供了一种用于宽带信令的直升机缝隙通信的突发扩频传输帧结构，解决了直升机旋翼遮挡下的可靠通信问题，同时采用突发扩频，还具有抗邻星干扰、隐蔽性强等特点。

本发明采用的技术方案为：

一种用于宽带信令的直升机缝隙通信的突发扩频传输帧结构，每个传输帧的载荷数据是一个编码块的数据；传输帧包括多个突发，每个突发包括帧头、独特字和数据帧，其中数据帧体长度根据编码块长度和直升机旋翼遮挡周期确定，组帧后的数据用随机序列扩频。

进一步的，帧头由L个符号的全1序列组成并用扩频码序列扩频；L个符号的帧头用于低信噪比下突发扩频帧的帧捕获和伪码同步，帧头采用BPSK调制方式，L的大小根据接收端要求的信噪比确定。

进一步的，独特字由N个符号的随机序列组成；N个符号的独特字用于确定突发中解调数据的起始位置，独特字的实现采用BPSK调制方式，N的大小根据接收端要求的信噪比来确定。

进一步的，每个数据帧由多个数据帧块组成；数据帧长度M根据一个数据编码块的长度C和直升机旋翼遮挡周期T确定，满足T小于等于2(L+M+N)/符号速率,直升机旋翼遮挡周期T、帧头符号个数L和独特字符号格式N确定后，数据帧长度M即可确定。

进一步的，每两个突发中的数据帧会重复，在数据通信时由旋翼遮挡导致的传输数据失败时，根据计算旋翼遮挡率和遮挡周期，实现两个载荷相同数据帧的突发中至少有一个正确接收。

进一步的，每个传输帧中各个突发的独特字采用与突发对应的独特字，用于识别分组的数据帧块，实现编码帧的重组。

本发明相比背景技术具有如下特点：

1.本发明的设计非常适合信令波束直升机旋翼遮挡下的卫星通信系统中信道传输的FPGA实现。

2.本发明的设计相对于传统的卫星通信设计具有低信噪比解调、传输可靠性高等优点，非常适合分组码编码方式的应用。

附图说明

图1是本发明的帧结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。