1.一种面向动态跨水面信道含反馈的可见光通信系统,其特征在于:包括发端、收端和反馈链路;发端采用适应动态跨水面信道的rs-ldpc信道编码方案,经过编码后的编码数据加上同步头和码率信息组成数据帧,数据帧经过光源调制后发送,调制方式采用ook调制;收端对光电探测器apd采集的信号进行解调,解调数据先后进行帧同步、信道估计与信道译码,根据信道估计结果结合mcs查表确定反馈信息,通过反馈链路将反馈信息反馈至发端;发端根据反馈信息自适应调整码率参数,采用后退n步式arq协议重传调整码率后的错误数据帧,收端接收到重传数据帧后采用软合并方式进行译码,实现对错误帧的恢复。
2.根据权利要求1所述的面向动态跨水面信道的含反馈链路的可见光通信系统,其特征在于:所述发端采用适应动态跨水面信道的rs-ldpc信道编码方案,所述跨水面信道的特性为随机弱链路+噪声,所述随机弱链路可以建模为信道擦除,因此跨水面信道具有“擦除+噪声”特征,该信道编码方案为纠错码和纠删码的级联码,联合抗信道擦除和噪声带来的误码,提高了可靠性。
3.根据权利要求2所述的面向动态跨水面信道的含反馈链路的可见光通信系统,其特征在于:所述rs-ldpc信道编码方案中的rs码作为纠删码,ldpc码作为纠错码,rs-ldpc信道编码方案的信道编码过程为:
4.根据权利要求1所述的面向动态跨水面信道的含反馈链路的可见光通信系统,其特征在于:所述同步头为一段固定序列,用于收端定位有效数据起始位置;所述码率信息包含rs码与ldpc码的码率信息,用于收端信道译码。
5.根据权利要求1所述的面向动态跨水面信道的含反馈链路的可见光通信系统,其特征在于:所述光源的波长为450-550nm,即蓝绿光之间,降低光信号在水下传输过程中的功率损耗。
6.根据权利要求1所述的面向动态跨水面信道的含反馈链路的可见光通信系统,其特征在于:所述光电探测器apd接收到信号后,将光信号转化为电信号,对电信号进行解调,解调得到数据首先根据同步头,确定有效数据的起始位;然后根据数据帧中的码率信息,结合信道估计结果,对编码数据进行译码。
7.根据权利要求1所述的面向动态跨水面信道含反馈的可见光通信系统,其特征在于:所述收端根据帧同步后的数据进行信道估计,所述csi包含链路增益均值和方差,其中均值用于确定链路的整体snr的变化,方差用于确定不同程度波浪环境下的信道;所述调制编码表mcs包括不同csi下的rs码和ldpc码的码率信息,其中ldpc码率变化适应信道snr的变化,rs码率变化适应不同波浪环境的变化。
8.根据权利要求1所述的面向动态跨水面信道含反馈的可见光通信系统,其特征在于:所述反馈信息包含重传信号ack/nack和码率参数,其中译码成功返回ack,译码失败反馈nack,码率参数包含rs码率和ldpc码率两个信息。
9.根据权利要求8所述的面向动态跨水面信道含反馈的可见光通信系统,其特征在于:当发端接收到反馈的nack信号时,采用后退n步式arq协议,将缓存区中的包含错误数据帧的n个数据帧重新发送;收端将错误数据帧保存在缓存区中,与重传的数据帧进行软合并,完成译码后重新发送确认信号。
10.一种面向动态跨水面信道含反馈的可见光通信方法,其特征在于:发端采用适应动态跨水面信道的rs-ldpc信道编码方案,经过编码后的编码数据加上同步头和码率信息组成数据帧,数据帧经过光源调制后发送,调制方式采用ook调制;收端对光电探测器apd采集的信号进行解调,解调数据先后进行帧同步、信道估计与信道译码,根据信道估计结果结合mcs查表确定反馈信息,通过反馈链路将反馈信息反馈至发端;发端根据反馈信息自适应调整码率参数,采用后退n步式arq协议重传调整码率后的错误数据帧,收端接收到重传数据帧后采用软合并方式进行译码,实现对错误帧的恢复。