[发明专利]一种自适应帧长的直升机同步卫星通信方法

说明书

本发明公开了一种自适应帧长的直升机同步卫星通信方法，其具体步骤包括：1、获取视频信息；2、对视频信息进行编码、交织后调制；3、生成视频帧；4、对视频帧进行脉冲成形后经卫星转发至地面站；5、检测直升机接收端旋翼遮挡；6、对接收到的衰落信号进行自动增益控制恢复和匹配滤波；7、对滤波后信号进行同步捕获；8、对捕获得到的数据进行频偏纠正；9、对纠偏后的数据进行解调、解交织后译码，获得视频信息。本发明具有适用于不同飞行状态的直升机进行旋翼遮挡检测并自适应改变发送帧长，低时延传输视频信息的优点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及直升机卫星通信技术领域中的一种自适应帧长的直升机同步卫星通信方法。本发明可用于不同飞行状态的直升机通过同步卫星与地面站进行视频传输。

背景技术

一种自适应帧长的直升机同步卫星通信方法属于卫星通信技术领域。受直升机机械结构的影响，直升机卫星天线安装在尾梁或机体两侧。直升机的这种结构导致当直升机在空中飞行时与卫星进行通信会受到旋翼的遮挡，当直升机稳定飞行时会产生旋翼的周期性遮挡。目前直升机卫星通信系统在直升机稳定飞行时，根据旋翼周期性遮挡原理进行固定帧长的数据传输。而对于直升机非稳定飞行时进行抗遮挡检测并要满足低时延传输或者变帧长传输还存在很多不足。

宁波市鄞州意诺工业设计有限公司在其申请的专利文献“抗旋翼遮挡直升机卫星通信方法”(申请号：201610899596.2，申请日：2016.10.12，申请公开号：CN106506057A，申请公布日：2017.03.15)中提出了一种适用于直升机稳定飞行时抗旋翼遮挡直升机卫星通信方法。该方法通过在远程通信终端采用成帧重传的方法经过卫星向直升机发送信息，直升机上的接收机接收到的是被旋翼周期性遮挡的卫星转发信息，同时对接收到的卫星转发信号进行检测进而估计出遮挡参数，直升机再根据遮挡参数选择旋翼不遮挡的间隙向卫星发送数据，再经过卫星转发给地面站。该方法虽然能解决地面中转站限制的问题，但是，该方法仍然存在的不足之处是，直升机向卫星发送信息是基于直升机稳定飞行时旋翼的周期性遮挡原理，在直升机未稳定飞行不进行抗旋翼遮挡，使用场景不完备。

西安空间无线电技术研究所在其申请的专利文献“一种旋翼遮挡下的突发信号检测和载波同步方法”(申请号：201910351810.4，申请日：2019.04.28，申请公开号：CN110071756A，申请公布日：2019.07.30)中提出了一种旋翼遮挡下的突发信号检测和载波同步方法。该方法通过在接收端接受固定帧格式的突发信号，获取突发信号的最佳采样点进行采样并生成数字信号送入若干并行通道，对每个通道中的数字信号预设频率变化率，经快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier Transform)变换后进行信号的捕获判定得到突发信号位置；估计出已定位的突发信号的载波频偏和频率变化率对突发信号进行频偏和频率变化率补偿，将补偿后的突发信号进行载波相偏估计，再对突发信号进行相偏补偿后输出，完成突发信号的载波同步。该方法虽然可以较好的解决直升机卫星通信中存在的多普勒动态大、链路信噪比低、旋翼遮挡等不利条件的影响。但是，该方法仍然存在的不足之处是，在接收端只接受固定帧格式的信息，不能进行变帧长信息传输从而降低了信息传输速率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提供一种自适应帧长的直升机同步卫星通信方法，以解决在直升机卫星通信系统中，对于直升机不同的飞行状态进行自适应调整发送帧长并且满足低时延传输的要求。

实现本发明目的的具体思路是：首先将直升机上视频设备采集到的视频信息进行编码和交织后再进行调制，将调制后的信息组成视频帧后进行脉冲成形，将脉冲成形后的信息从直升机发送经过卫星转发给地面站，地面站对转发后的信息进行同步捕获，捕获后再进行解调和解交织得到视频信息；地面站持续发送测试信号经卫星转发给直升机，直升机根据测试信号进行旋翼遮挡检测，并计算遮挡时间来确定直升机发送下一个视频帧的帧长。

实现本发明目的的方法，包括如下步骤：

(1)获取视频信息：