窄帶數(shù)據(jù)和寬帶數(shù)據(jù)的發(fā)送方法及接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人平臺與地面站間雙向移動通訊領(lǐng)域，特別是涉及一種窄帶數(shù)據(jù)和寬帶數(shù)據(jù)的發(fā)送方法及接收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，地面控制站與無人平臺主要有兩種不同特性的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)要傳輸，一種是有高實時性要求的窄帶的遙控指令和遙測數(shù)據(jù)雙向傳輸，另一種是寬帶的偵察視頻數(shù)據(jù)的下行傳輸。
[0003]遙控和遙測是地面站對無人平臺的系統(tǒng)運行參數(shù)進行控制，運行狀態(tài)進行監(jiān)控的主要手段。遙控通常是由地面發(fā)送控制指令給無人平臺，遙測通常指從無人平臺接收平臺傳感器的運行參數(shù)。遙控和遙測數(shù)據(jù)通常數(shù)據(jù)量較小，每秒幾K比特到幾十K比特。但這類數(shù)據(jù)實時性要求高，不能出現(xiàn)傳輸錯誤，否則會危及無人平臺的穩(wěn)定運行。
[0004]而從無人平臺發(fā)送給地面的偵察視頻數(shù)據(jù)，通常數(shù)據(jù)帶寬較大，根據(jù)搭載的偵察設(shè)備不同，圖像數(shù)據(jù)從幾百K比特到幾M比特不等。這類數(shù)據(jù)實時性要求相對較低，對數(shù)據(jù)錯誤容忍度較大。
[0005]當(dāng)前，解決地面控制站與無人平臺的通信有兩種方案。一種是雙電臺方案，如圖2所示，這種方案采用一個專門窄帶電臺傳輸遙控和遙測數(shù)據(jù)，采用另一個專用寬帶電臺，傳輸視頻。上述方式是目前主流實現(xiàn)地面站與無人平臺進行通信的解決技術(shù)方案。通過專用窄帶電臺，能夠較好的滿足低帶寬遙控和遙測數(shù)據(jù)對傳輸?shù)母呖煽啃院蛯崟r性要求，同時，通過專門的寬電圖傳電臺，滿足圖像寬帶傳輸要求。但這種方式需要在機載平臺上安裝兩個電臺，不僅增加了系統(tǒng)的設(shè)備量和系統(tǒng)功耗，同時兩個電臺需要工作，增加了系統(tǒng)防止電磁干擾的復(fù)雜性。因此這種方式不適合電子設(shè)備安裝空間狹小，對載荷的重量和功耗都有較高要求的超小型無人平臺應(yīng)用。
[0006]另一種方案是單電臺方案，如圖3所示，這種方案采用單一的雙工電臺，同時傳輸窄帶遙控和遙測數(shù)據(jù)和寬帶偵察視頻數(shù)據(jù)。雙工電臺可以是頻分雙工或時分雙工。雙工電臺的上行通道傳輸遙測指令，下行通道將寬帶視頻數(shù)據(jù)和窄帶遙測數(shù)據(jù)復(fù)接后，利用寬帶下行信道進行傳輸。這個方式只用一部電臺同時實現(xiàn)遙控，遙測和圖像數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)備量較少。但由于空地下行信道是寬帶信道，傳輸遙測數(shù)據(jù)時，不僅會影響遙測數(shù)據(jù)的傳輸距離，同時，由于寬帶圖像和遙測數(shù)據(jù)在同一信道傳輸，會造成比較復(fù)雜的服務(wù)質(zhì)量(Qualiityof Service,簡稱為QoS)問題,影響遙測數(shù)據(jù)的實時性。
[0007]前述單電臺方案存在兩個缺點，一是下行信道為支持寬帶數(shù)據(jù)的傳輸，需要較大傳輸帶寬，因此整個下行鏈路靈敏度將明顯比上行信道低，在同樣傳輸條件下，會造成上行的遙控鏈路傳輸距離大于下行的遙測鏈路傳輸距離，造成不對稱。二是由于視頻編碼數(shù)據(jù)的不同編碼幀的圖像與圖像場景和編碼方式有關(guān)，產(chǎn)生的圖像碼流不均勻，因此在復(fù)接過程中，會造成遙測數(shù)據(jù)的延時不確定，從而影響地面接收到的遙測數(shù)據(jù)的實時性。特別是大的突發(fā)圖像數(shù)據(jù)會造成遙測數(shù)據(jù)的阻塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的窄帶數(shù)據(jù)和寬帶數(shù)據(jù)的發(fā)送方法及接收方法。
[0009]本發(fā)明提供一種窄帶數(shù)據(jù)和寬帶數(shù)據(jù)的發(fā)送方法，包括:
[0010]將窄帶數(shù)據(jù)和寬帶數(shù)據(jù)共同攜帶在預(yù)定幀格式的一個或多個數(shù)據(jù)幀中，并進行調(diào)制后發(fā)送到接收機,其中，每個數(shù)據(jù)幀中均包括:幀同步部分、窄帶數(shù)據(jù)部分、寬帶同步部分、以及寬帶數(shù)據(jù)部分，幀同步部分用于攜帶進行幀達到能量檢測、以及進行初步信道同步參數(shù)估計的數(shù)據(jù)幀同步數(shù)據(jù)，窄帶數(shù)據(jù)部分用于攜帶窄帶數(shù)據(jù)，寬帶同步部分用于攜帶進行進一步信道同步參數(shù)估計、以及進行信道均衡的寬帶同步數(shù)據(jù)，寬帶數(shù)據(jù)部分用于攜帶寬帶數(shù)據(jù)。
[0011]優(yōu)選地，幀同步部分具體包括:N1個單一字符UWl序列，用于攜帶進行幀達到能量檢測的數(shù)據(jù)；N2個UW2序列，用于攜帶進行信道同步參數(shù)估計時進行信道同步頻率和相位估計的數(shù)據(jù)；1個UW3序列，用于攜帶進行信道同步參數(shù)估計時進行定時誤差估計的數(shù)據(jù)。
[0012]優(yōu)選地，窄帶數(shù)據(jù)部分具體包括:64個信息位，其中，每個信息位采用64位偽噪聲PN序列進行擴頻。
[0013]優(yōu)選地，寬帶同步部分具體包括:I個循環(huán)前綴CP和2個UW4序列，其中，2個UW4序列用于進行信道估計和均衡，CP為第二個UW4序列的后64位。
[0014]優(yōu)選地，寬帶數(shù)據(jù)部分具體包括:N5個數(shù)據(jù)塊，其中，每個數(shù)據(jù)塊包括N6個調(diào)制符號，其中，N6個調(diào)制符號的前面為UW5序列，后面為數(shù)據(jù)。
[0015]本發(fā)明還提供了一種基于上述發(fā)送方法的窄帶數(shù)據(jù)和寬帶數(shù)據(jù)的接收方法，包括:
[0016]接收機將接收到的中頻信號轉(zhuǎn)換為IQ基帶信號，同步電路根據(jù)IQ基帶信號中數(shù)據(jù)幀的幀同步部分進行幀達到能量檢測和初步的信道同步參數(shù)估計，并將幀達到能量檢測結(jié)果和初步估計的信道同步參數(shù)輸出到解擴解調(diào)模塊；
[0017]解擴解調(diào)模塊根據(jù)初步估計的信道同步參數(shù)對數(shù)據(jù)幀的窄帶數(shù)據(jù)部分的窄帶數(shù)據(jù)進行解擴解調(diào)，輸出解擴解調(diào)后的窄帶數(shù)據(jù)，并根據(jù)解擴解調(diào)后的窄帶數(shù)據(jù)再次進行信道同步參數(shù)估計并輸出到寬帶同步參數(shù)估計模塊；
[0018]寬帶同步參數(shù)估計模塊獲取數(shù)據(jù)幀的寬帶同步部分中的數(shù)據(jù)，根據(jù)寬帶同步部分中的數(shù)據(jù)、以及解擴解調(diào)模塊再次進行估計的信道同步參數(shù)，進行進一步的信道同步參數(shù)估計，并將進一步估計的信道同步參數(shù)輸出到寬帶數(shù)據(jù)矯正模塊；
[0019]寬帶數(shù)據(jù)矯正模塊根據(jù)進一步估計的信道同步參數(shù)對數(shù)據(jù)幀的寬帶數(shù)據(jù)部分中的寬帶數(shù)據(jù)進行同步誤差矯正，并輸出到接收均衡模塊；信道估計模塊獲取數(shù)據(jù)幀的寬帶同步部分中的數(shù)據(jù)，根據(jù)寬帶同步部分中的數(shù)據(jù)計算信道頻域衰落參數(shù)，并輸出到接收均衡模塊；接收均衡模塊根據(jù)信道頻域衰落參數(shù)，對接收到的寬帶數(shù)據(jù)進行信道均衡后，將寬帶數(shù)據(jù)輸出到解調(diào)器進行解調(diào)，獲取解調(diào)后的寬帶數(shù)據(jù)。
[0020]優(yōu)選地，接收機將接收到的中頻信號轉(zhuǎn)換為IQ基帶信號具體包括:接收機將接收到的中頻信號進行模數(shù)AD采樣和數(shù)字下變頻DDC，轉(zhuǎn)換為IQ基帶信號。
[0021]優(yōu)選地，上述方法進一步包括:接收均衡模塊根據(jù)寬帶數(shù)據(jù)中的單一字符UW序列，進行信道頻域衰落參數(shù)的自適應(yīng)跟蹤信道時變。
[0022]優(yōu)選地，信道同步參數(shù)包括:信道同步頻率、相位、以及定時誤差。
[0023]優(yōu)選地，寬帶數(shù)據(jù)矯正模塊根據(jù)進一步估計的信道同步參數(shù)對數(shù)據(jù)幀的寬帶數(shù)據(jù)部分中的寬帶數(shù)據(jù)進行同步誤差矯正具體包括:述寬帶數(shù)據(jù)矯正模塊根據(jù)進一步估計的定時誤差對數(shù)據(jù)幀的寬帶數(shù)據(jù)部分中的寬帶數(shù)據(jù)進行同步誤差矯正。
[0024]本發(fā)明有益效果如下:
[0025]本發(fā)明實施例的技術(shù)方案提供了一種新的傳輸波形，改進遙測數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)在同一下行通道傳輸時的性能，從而保證遙測數(shù)據(jù)與上行遙控數(shù)據(jù)有相同的傳輸距離，保證鏈路的對稱性，同時能夠保證遙測數(shù)據(jù)的實時傳輸。
[0026]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0027]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附