CN112910537B - 一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法及装置 - Google Patents

一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法及装置，该方法包括：根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域；在预设的时间可用度下，根据预设的雨衰估计方法、通信频率和电磁波技术方式计算所述覆盖区域内雨衰估计值，其中，所述预设的时间可用度包括晴天和雨天；在预设的时间可用度下，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到所述覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，并统计所述覆盖区域内SNR分布概率；根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式。本申请解决了现有技术中频谱效率较低的技术问题。

Description

一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法及装置
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法及装置。
背景技术
近年来，随着卫星通信对带宽与信息速率的需求不断增长，其数据传输所用频段正从Ku、Ka向更高发展。由于Ka等较高频段的电磁波易受环境影响，例如，降雨，尤其是大雨或暴雨等恶劣环境，电磁波的衰减量非常大，严重影响卫星通信的质量。为了保证卫星通信质量，在卫星通信***中需要考虑对抗雨衰的策略。
目前，常用且有效的抗雨衰方法主要是采用自适应编码调制(Adaptive Cod ingModulation，ACM)技术，其中ACM技术可针对每个接收数据帧的信道实测情况，动态调整每个数据帧编码速率与调制方式，总体上使信道利用率相比于固定速率的***得到提升，从而最大可能地提高频谱资源的利用率。但是，在ACM技术的相关协议中候选编码调制方式至少几十种，考虑到实现复杂度与频繁切换等问题，需要对上述候选编码调制方式进行筛选。现有筛选编码调制方式策略是根据候选编码调制方式的信噪比(SIGNAL NOISE RATIO，SNR)门限与频谱效率的单调递增关系进行初步筛选，然后在包含最低阶与最高阶调制编码方式(Modulation and Coding Scheme，MCS)的范围内，采用SNR等间隔递增原则来动态确定每个数据帧的编码调制方式。
虽然，通过SNR等间隔递增原则所确定的MCS能够有效减少传输模式的切换次数，以牺牲较小的平均频谱效率为代价最大可能地降低***实现复杂度。但是，在卫星通信***中，其覆盖区内的实际接收SNR并不服从均匀分布，因此，采用SNR等间隔递增原则不能实现平均频谱效率的最大化，进而导致频谱效率较低。
发明内容
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中频谱效率较低的问题，提供了一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法及装置，本申请实施例所提供的方案中，本申请实施例所提供的方案中，首先计算卫星覆盖区域，然后再计算预设的时间可用度下的雨衰估计值，即计算晴天或雨天下的雨衰估计值，然后再根据晴天或雨天下的雨衰估计值计算覆盖区域内SNR分布概率，根据覆盖区域内SNR分布概率对多个预设的自适应编码调制方式的频谱效率进行加权计算，并根据最大化频谱效率原则确定出频谱效率最大的自适应编码调制方式。避免了由于采用SNR等间隔递增原则不能实现平均频谱效率的最大化的问题，进而提升了频谱效率。
第一方面，本申请实施例提供一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法，该方法包括：
根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，其中，所述卫地参数信息包括卫星轨道高度、地球半径以及地球上任一位置点的经纬度信息；
在预设的时间可用度下，根据预设的雨衰估计方法、通信频率和电磁波技术方式计算所述覆盖区域内雨衰估计值，其中，所述预设的时间可用度包括晴天和雨天；
在预设的时间可用度下，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到所述覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，并统计所述覆盖区域内SNR分布概率；
根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式。
可选地，根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，包括：
根据所述卫星轨道高度、所述地球半径以及预设通信仰角阈值计算得到卫星天线指向角的阈值；
根据所述卫星轨道高度以及所述经纬度信息遍历计算得到地球上所有位置点的第一天线指向角集合；
根据所述阈值从所述第一天线指向角集合中选择出小于所述阈值的第二天线指向角集合，并确定出所述第二天线指向角集合中每个天线指向角所对应位置点在地球上所处的区域，将所述区域作为所述覆盖区域。
可选地，统计所述覆盖区域内SNR分布概率，包括：
分别确定在晴天和雨天所述每个位置对应的所述SNR，根据晴天和雨天所述对应的SNR确定所述每个位置对应的SNR区间范围；
在所述SNR区间范围对每个SNR值进行统计得到所述覆盖区域内SNR分布概率。
可选地，根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式，包括：
根据所述SNR分布概率确定每种所述预设的自适应编码调制方式对应的基于概率加权的频谱效率；
根据所述频谱效率以及预设的约束条件从所述预设的多个自适应编码调制方式中选择出频谱效率最大的自适应编码调制方式，并将所述频谱效率最大的自适应编码调制方式作为所述卫星通信自适应编码调制方式。
可选地，所述预设的约束条件通过如下公式表示：
约束条件C1:
Figure BDA0002777364310000031
约束条件C2:
Figure BDA0002777364310000032
其中，约束条件C1与C2分别为最小MCS间隔与最大MCS间隔约束；1≤i≤N。
可选地，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR，包括：
通过如下公式计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR：
Figure BDA0002777364310000041
其中，EIRP表示卫星发射的有效全向辐射功率；λ表示卫星发射的电磁波波长；d表示通信距离；B表示卫星通信***带宽；Lr表示卫星通信***中接收馈损；Lother表示卫星通信***中其他损耗；G/T表示终端性能指数；k＝1.38×10-23为玻尔兹曼常数。
第二方面，本申请实施例提供了一种确定卫星通信自适应编码调制方式的装置，该装置包括：
第一计算单元，用于根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，其中，所述卫地参数信息包括卫星轨道高度、地球半径以及地球上任一位置点的经纬度信息；
第二计算单元，用于在预设的时间可用度下，根据预设的雨衰估计方法、通信频率和电磁波技术方式计算所述覆盖区域内雨衰估计值，其中，所述预设的时间可用度包括晴天和雨天；
统计单元，用于在预设的时间可用度下，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到所述覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，并统计所述覆盖区域内SNR分布概率；
确定单元，用于根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式。
可选地，所述第一计算单元，具体用于：
根据所述卫星轨道高度、所述地球半径以及预设通信仰角阈值计算得到卫星天线指向角的阈值；
根据所述卫星轨道高度以及所述经纬度信息遍历计算得到地球上所有位置点的第一天线指向角集合；
根据所述阈值从所述第一天线指向角集合中选择出小于所述阈值的第二天线指向角集合，并确定出所述第二天线指向角集合中每个天线指向角所对应位置点在地球上所处的区域，将所述区域作为所述覆盖区域。
可选地，所述统计单元，具体用于：
分别确定在晴天和雨天所述每个位置对应的所述SNR，根据晴天和雨天所述对应的SNR确定所述每个位置对应的SNR区间范围；
在所述SNR区间范围对每个SNR值进行统计得到所述覆盖区域内SNR分布概率。
可选地，所述确定单元，具体用于：
根据所述SNR分布概率确定每种所述预设的自适应编码调制方式对应的频谱效率；
根据所述频谱效率以及预设的约束条件从所述预设的多个自适应编码调制方式中选择出频谱效率最大的自适应编码调制方式，并将所述频谱效率最大的自适应编码调制方式作为所述卫星通信自适应编码调制方式。
可选地，所述预设的约束条件通过如下公式表示：
约束条件C1：
Figure BDA0002777364310000051
约束条件C2：
Figure BDA0002777364310000052
其中，约束条件C1与C2分别为最小MCS间隔与最大MCS间隔约束；1≤i≤N。
可选地，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR，包括：
通过如下公式计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR：
Figure BDA0002777364310000053
其中，EIRP表示卫星发射的有效全向辐射功率；λ表示卫星发射的电磁波波长；d表示通信距离；B表示卫星通信***带宽；Lr表示卫星通信***中接收馈损；Lother表示卫星通信***中其他损耗；G/T表示终端性能指数；k＝1.38×10-23为玻尔兹曼常数。
与现有技术相比，本申请实施例所提供的方案具有如下有益效果：
1、本申请实施例所提供的方案中，首先计算卫星覆盖区域，然后再计算预设的时间可用度下的雨衰估计值，即计算晴天或雨天下的雨衰估计值，然后再根据晴天或雨天下的雨衰估计值计算覆盖区域内SNR分布概率，根据覆盖区域内SNR分布概率对多个预设的自适应编码调制方式的频谱效率进行加权计算，并根据最大化频谱效率原则确定出频谱效率最大的自适应编码调制方式。避免了由于采用SNR等间隔递增原则不能实现平均频谱效率的最大化的问题，进而提升了频谱效率。
2、在本申请实施例所提供的方案中，通过结合卫星实际的轨位计算卫星实际覆盖区域，然后在卫星实际覆盖区域内统计SNR分布情况，能够对指定***有针对性的优化传输性能。
3、在本申请实施例所提供的方案中，通过计算在不同时间可用度下的雨衰分布情况，并针对所选定的可用度进行接收SNR统计，能够有效提升***对抗一定程度雨衰的能力。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法的流程示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种卫星覆盖区域示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种在给定时间可用度条件下的覆盖区内雨衰估计值；
图4为本申请实施例所提供的一种在给定时间可用度条件下的下行链路接收SNR计算结果；
图5a为本申请实施例所提供的一种晴天条件下的SNR概率分布情况；
图5b为本申请实施例所提供的一种雨衰条件下的SNR概率分布情况；
图6为本申请实施例所提供的一种最大化频谱效率的MCS示意图；
图7为本申请实施例所提供的一种确定卫星通信自适应编码调制方式的装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法做进一步详细的说明，该方法具体实现方式可以包括以下步骤(方法流程如图1所示)：
步骤101，根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，其中，所述卫地参数信息包括卫星轨道高度、地球半径以及地球上任一位置点的经纬度信息。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。
在一种可能实现的方式中，根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，包括：根据所述卫星轨道高度、所述地球半径以及预设通信仰角阈值计算得到卫星天线指向角的阈值；根据所述卫星轨道高度以及所述经纬度信息遍历计算得到地球上所有位置点的第一天线指向角集合；根据所述阈值从所述第一天线指向角集合中选择出小于所述阈值的第二天线指向角集合，并确定出所述第二天线指向角集合中每个天线指向角所对应位置点在地球上所处的区域，将所述区域作为所述覆盖区域。
具体的，根据已知的卫星轨道高度、地球半径以及预设通信仰角阈值通过下式计算得到卫星天线指向角的阈值：
Figure BDA0002777364310000071
其中，α表示卫星天线指向角的阈值；Re表示卫星轨道高度；σ表示预设通信仰角阈值；h表示地球半径。
进一步，根据地球上任一位置点的经纬度坐标(Lat,Lon)，根据如下公式计算地球上任一位置点所对应的卫星天线指向角：
Figure BDA0002777364310000072
其中，β地球上任一位置点所对应的卫星天线指向角；a、b分别表示任一位置点与卫星之间的距离向量以及任一位置点与地球地心之间的距离向量。
进一步，由于卫星覆盖区域内的卫星天线指向角满足如下条件：
β＜α
根据上述卫星覆盖区域内的卫星天线指向角的条件遍历计算得到地球上所有位置点的第一天线指向角集合，并根据阈值α从第一天线指向角集合中选择出小于所述阈值的第二天线指向角集合，并确定出第二天线指向角集合中每个天线指向角所对应位置点在地球上所处的区域，将该区域作为覆盖区域。具体的，计算得到的卫星覆盖区域参见图2所示。
步骤102，在预设的时间可用度下，根据预设的雨衰估计方法、通信频率和电磁波技术方式计算所述覆盖区域内雨衰估计值，其中，所述预设的时间可用度包括晴天和雨天。
具体的，在卫星覆盖区域内根据每个位置点对应的天线指向角计算相应位置的通信仰角，然后再根据ITU标准推荐的雨衰估计方法，结合已知的通信频率与电磁波极化方式，计算在给定可用度条件下的覆盖区内雨衰估计值。具体的，覆盖区域内雨衰估计值如图3所示。
步骤103，在预设的时间可用度下，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到所述覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，并统计所述覆盖区域内SNR分布概率。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，预设的通信信息包括卫星发射的有效全向辐射功率(Effective lsotropic Radiated Power，EIRP)，卫星发射的电磁波波长λ，卫星通信距离d，卫星通信***带宽B，卫星通信***接收馈损Lr，卫星通信***其他损耗Lother以及终端性能指数G/T。在计算出覆盖范围内雨衰估计值之后，会根据雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，参见图4表示本申请实施例所提供的一种覆盖区域内SNR分布情况。具体的，通过如下公式计算覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR：
Figure BDA0002777364310000091
其中，EIRP表示卫星发射的有效全向辐射功率；λ表示卫星发射的电磁波波长；d表示通信距离；B表示卫星通信***带宽；Lr表示卫星通信***中接收馈损；Lother表示卫星通信***中其他损耗；G/T表示终端性能指数；k＝1.38×10-23为玻尔兹曼常数。
进一步，在计算出覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR之后，统计覆盖区域内SNR分布概率。具体的，统计覆盖区域内SNR分布概率的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。
在一种可能实现的方式中，统计所述覆盖区域内SNR分布概率，包括：分别确定在晴天和雨天所述每个位置对应的所述SNR，根据晴天和雨天所述对应的SNR确定所述每个位置对应的SNR区间范围；在所述SNR区间范围对每个SNR值进行统计得到所述覆盖区域内SNR分布概率。
为了对抗一定程度的雨衰，同时提升***在晴天时的传输效率，本申请实施例所提供的方案中考虑采用区间统计代替固定值统计方法。具体方式为，假定覆盖区内某位置的晴天接收SNR为Ssun，雨天接收SNR为Srain，则为了较好地对抗当前可用度的雨衰情况以及更小雨衰情况，需要对区间[Srain，Ssun]内全部数值进行统计，并最终得到覆盖区域内的统计结果。具体的，参见图5a，为本申请实施例提供的一种晴天条件下覆盖区域内SNR分布概率；参见图5b，为本申请实施例提供的一种99.9％雨衰可用度条件下覆盖区域内SNR分布概率。
在本申请实施例所提供的方案中，通过结合卫星实际的轨位计算卫星实际覆盖区域，然后在卫星实际覆盖区域内统计SNR分布情况，能够对指定***有针对性的优化传输性能；以及在不同时间可用度下的雨衰分布情况，并针对所选定的可用度进行接收SNR统计，能够有效提升***对抗一定程度雨衰的能力。
步骤104，根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式。
在一种可能实现的方式中，根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式，包括：根据所述SNR分布概率确定每种所述预设的自适应编码调制方式对应的基于概率加权的频谱效率；根据所述频谱效率以及预设的约束条件从所述预设的多个自适应编码调制方式中选择出频谱效率最大的自适应编码调制方式，并将所述频谱效率最大的自适应编码调制方式作为所述卫星通信自适应编码调制方式。
具体的，在ACM技术的相关协议中候选编码调制方式至少几十种，本申请实施例所提供的方案中采用的候选编码调制方案为DVB-S2中的28种编码调制组合。通过比较上述组合的SNR门限与频谱效率发现，某些编码调制方式的频谱效率相对较低，但所需的SNR门限反而更高，如果采用这种编码调制方式，会造成***性能的下降。因此，根据频谱效率与SNR门限单调递增原则，完成对原始组合的初步筛选。在本申请实施例所提供的方案中，已知最终方案共选用N种MCS，定义第i种MCS的频谱效率为Ei，SNR门限为Si，则第i种MCS基于概率加权的频谱效率ui可以通过如下公式表示：
Figure BDA0002777364310000101
其中，p(s)表示概率密度函数；s表示所述SNR。
进一步，在一种可能实现的方式中，所述预设的约束条件通过如下公式表示：
约束条件C1：
Figure BDA0002777364310000102
约束条件C2：
Figure BDA0002777364310000103
其中，约束条件C1与C2分别为最小MCS间隔与最大MCS间隔约束；1≤i≤N。
具体的，最大化频谱效率的MCS优选问题可以建模为：
Figure BDA0002777364310000111
约束条件C1：
Figure BDA0002777364310000112
约束条件C2：
Figure BDA0002777364310000113
通过求解上述优化问题，可以得到如图6所示的最优MCS。
本申请实施例所提供的方案中，首先计算卫星覆盖区域，然后再计算预设的时间可用度下的雨衰估计值，即计算晴天或雨天下的雨衰估计值，然后再根据晴天或雨天下的雨衰估计值计算覆盖区域内SNR分布概率，根据覆盖区域内SNR分布概率对多个预设的自适应编码调制方式的频谱效率进行加权计算，并根据最大化频谱效率原则确定出频谱效率最大的自适应编码调制方式。避免了由于采用SNR等间隔递增原则不能实现平均频谱效率的最大化的问题，进而提升了频谱效率。
基于与图1所示方法相同的发明构思，本申请实施例提供了一种确定卫星通信自适应编码调制方式的装置，参见图7，该装置包括：
第一计算单元701，用于根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，其中，所述卫地参数信息包括卫星轨道高度、地球半径以及地球上任一位置点的经纬度信息；
第二计算单元702，用于在预设的时间可用度下，根据预设的雨衰估计方法、通信频率和电磁波技术方式计算所述覆盖区域内雨衰估计值，其中，所述预设的时间可用度包括晴天和雨天；
统计单元703，用于在预设的时间可用度下，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到所述覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，并统计所述覆盖区域内SNR分布概率；
确定单元704，用于根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式。
可选地，所述第一计算单元701，具体用于：
根据所述卫星轨道高度、所述地球半径以及预设通信仰角阈值计算得到卫星天线指向角的阈值；
根据所述卫星轨道高度以及所述经纬度信息遍历计算得到地球上所有位置点的第一天线指向角集合；
根据所述阈值从所述第一天线指向角集合中选择出小于所述阈值的第二天线指向角集合，并确定出所述第二天线指向角集合中每个天线指向角所对应位置点在地球上所处的区域，将所述区域作为所述覆盖区域。
可选地，所述统计单元703，具体用于：
分别确定在晴天和雨天所述每个位置对应的所述SNR，根据晴天和雨天所述对应的SNR确定所述每个位置对应的SNR区间范围；
在所述SNR区间范围对每个SNR值进行统计得到所述覆盖区域内SNR分布概率。
可选地，所述确定单元704，具体用于：
根据所述SNR分布概率确定每种所述预设的自适应编码调制方式对应的频谱效率；
根据所述频谱效率以及预设的约束条件从所述预设的多个自适应编码调制方式中选择出频谱效率最大的自适应编码调制方式，并将所述频谱效率最大的自适应编码调制方式作为所述卫星通信自适应编码调制方式。
可选地，所述预设的约束条件通过如下公式表示：
约束条件C1：
Figure BDA0002777364310000121
约束条件C2：
Figure BDA0002777364310000122
其中，约束条件C1与C2分别为最小MCS间隔与最大MCS间隔约束；1≤i≤N。
可选地，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR，包括：
通过如下公式计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR：
Figure BDA0002777364310000131
其中，EIRP表示卫星发射的有效全向辐射功率；λ表示卫星发射的电磁波波长；d表示通信距离；B表示卫星通信***带宽；Lr表示卫星通信***中接收馈损；Lother表示卫星通信***中其他损耗；G/T表示终端性能指数；k＝1.38×10-23为玻尔兹曼常数。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种确定卫星通信自适应编码调制方式的方法，其特征在于，包括：
根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，其中，所述卫地参数信息包括卫星轨道高度、地球半径以及地球上任一位置点的经纬度信息；
在预设的时间可用度下，根据预设的雨衰估计方法、通信频率和电磁波技术方式计算所述覆盖区域内雨衰估计值，其中，所述预设的时间可用度包括晴天和雨天；
在预设的时间可用度下，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到所述覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，并统计所述覆盖区域内SNR分布概率；
根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式；
根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，包括：
根据所述卫星轨道高度、所述地球半径以及预设通信仰角阈值计算得到卫星天线指向角的阈值；
根据所述卫星轨道高度以及所述经纬度信息遍历计算得到地球上所有位置点的第一天线指向角集合；
根据所述阈值从所述第一天线指向角集合中选择出小于所述阈值的第二天线指向角集合，并确定出所述第二天线指向角集合中每个天线指向角所对应位置点在地球上所处的区域，将所述区域作为所述覆盖区域。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，统计所述覆盖区域内SNR分布概率，包括：
分别确定在晴天和雨天所述每个位置对应的所述SNR，根据晴天和雨天所述对应的SNR确定所述每个位置对应的SNR区间范围；
在所述SNR区间范围对每个SNR值进行统计得到所述覆盖区域内SNR分布概率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式，包括：
根据所述SNR分布概率确定每种所述预设的自适应编码调制方式对应的基于概率加权的频谱效率；
根据所述频谱效率以及预设的约束条件从所述预设的多个自适应编码调制方式中选择出频谱效率最大的自适应编码调制方式，并将所述频谱效率最大的自适应编码调制方式作为所述卫星通信自适应编码调制方式。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的约束条件通过如下公式表示：
约束条件C1:
Figure FDA0003751264610000021
约束条件C2:
Figure FDA0003751264610000022
其中，约束条件C1与C2分别为最小MCS间隔与最大MCS间隔约束；1≤i≤N。
5.如权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR，包括：
通过如下公式计算所述覆盖区域内每个位置点对应的信噪比SNR：
Figure FDA0003751264610000023
其中，EIRP表示卫星发射的有效全向辐射功率；λ表示卫星发射的电磁波波长；d表示通信距离；B表示卫星通信***带宽；Lr表示卫星通信***中接收馈损；Lother表示卫星通信***中其他损耗；G/T表示终端性能指数；k＝1.38×10-23为玻尔兹曼常数。
6.一种确定卫星通信自适应编码调制方式的装置，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于根据预设的卫地参数信息计算卫星的覆盖区域，其中，所述卫地参数信息包括卫星轨道高度、地球半径以及地球上任一位置点的经纬度信息；
第二计算单元，用于在预设的时间可用度下，根据预设的雨衰估计方法、通信频率和电磁波技术方式计算所述覆盖区域内雨衰估计值，其中，所述预设的时间可用度包括晴天和雨天；
统计单元，用于在预设的时间可用度下，根据所述雨衰估计值以及预设的通信信息进行星地链路计算得到所述覆盖区域内每个位置点对应的终端接收信噪比SNR，并统计所述覆盖区域内SNR分布概率；
确定单元，用于根据所述SNR分布概率从预设的多个自适应编码调制方式中确定出卫星通信自适应编码调制方式；
所述第一计算单元，具体用于：
根据所述卫星轨道高度、所述地球半径以及预设通信仰角阈值计算得到卫星天线指向角的阈值；
根据所述卫星轨道高度以及所述经纬度信息遍历计算得到地球上所有位置点的第一天线指向角集合；
根据所述阈值从所述第一天线指向角集合中选择出小于所述阈值的第二天线指向角集合，并确定出所述第二天线指向角集合中每个天线指向角所对应位置点在地球上所处的区域，将所述区域作为所述覆盖区域。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述统计单元，具体用于：
分别确定在晴天和雨天所述每个位置对应的所述SNR，根据晴天和雨天所述对应的SNR确定所述每个位置对应的SNR区间范围；
在所述SNR区间范围对每个SNR值进行统计得到所述覆盖区域内SNR分布概率。
8.如权利要求6～7任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：
根据所述SNR分布概率确定每种所述预设的自适应编码调制方式对应的基于概率加权的频谱效率；
根据所述频谱效率以及预设的约束条件从所述预设的多个自适应编码调制方式中选择出频谱效率最大的自适应编码调制方式，并将所述频谱效率最大的自适应编码调制方式作为所述卫星通信自适应编码调制方式。
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