[发明专利]一种QPSK调制信号传输自动调整编码方法及通信系统

权利要求书

1.一种QPSK调制信号传输自动调整编码方法，应用于地面终端，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，星上通信信号收发机与地面终端建立QPSK通信链路，地面终端设置为对该通信链路进行周期性的非数据辅助信噪比估计；

步骤S2，地面终端接收机对接收到的模拟数据以大于2倍信号带宽的采样率进行采样得到原始采样数据，所述地面终端接收机对原始采样数据进行解调得到基带数据序列；

步骤S3，基于得到的基带数据序列中偶数序列和奇数序列拼接成2×N/2的矩阵R，N为大于等于l的整数；将矩阵R与其转置矩阵相乘，得到矩阵A；确定矩阵A最大、最小特征值，并计算最大特征值与最小特征值之比值l；

步骤S4，根据预设调制样式，基于步骤S3中计算得到的比值l估算所述QPSK通信链路的信噪比；

步骤S5，基于步骤S4得到的信噪比计算所述QPSK通信链路的误码率；

步骤S6，如果误码率适应当前的编码调制方式，保持当前信道传输状态并返回步骤S2；否则转入步骤S7；

步骤S7，如果误码率不适应当前的编码调制方式，当误码率超过编码调制最大纠错能力，采用高冗余编码方式，否则采用低冗余度编码方式；

步骤S8，将步骤S7确定的编码方式回传给星上通信信号收发机。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

对原始采样数据进行解调得到基带数据序列r(n)：

r(n)＝as₀(n)+w(n),1≤n≤N (1)

其中，a为信道增益，w(n)为独立同分布的高斯白噪声采样数据，均值为0，方差为σ²，s₀(n)为传输码序列。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

对r(n)进行平方处理，得到：

r′(n)＝s²(n)+2s(n)w(n)+w²(n)＝s′(n)+w′(n) (2)

其中：

s(n)＝as₀(n) (3)

s′(n)＝s²(n) (4)

w′(n)＝2s(n)w(n)+w²(n) (5)

将(1)-(4)以向量形式表达，得到：

r＝s+w (6)

r′＝r²＝s²+2sw+w²＝s′+w′ (7)

s′＝s² (8)

w′＝2sw+w² (9)

对向量r′按照序号奇偶进行分解，奇数序列为向量r_o，偶数序列为向量r_e，长度为k，定义：

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，步骤S3包括：比值l的具体计算方式为：

其中λ₁,λ₂分别为矩阵A的最大、最小特征值。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S4具体为：利用以下公式对已建立QPSK短波通信链路的信噪比进行估计：

6.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S8还包括：将本地信噪比估计算法切换为适应调整后编码方式对应的计算方式。

7.一种卫星广播通信系统，其特征在于，所述卫星广播通信系统包括卫星星上通信信号收发机和地面终端接收机，所述地面终端接收机内置执行权利要求1-6中任一项的方法的电子装置。