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DVB-S 卫星信道编码与调制技术

第 4 讲. DVB-S 卫星信道编码与调制技术. 主讲：陈俊. 主要内容 一、 系统简述 二、 信道编码原理 三、 信道编码系统组成 四、 DVB 的关键技术 五、 DVB 的主要应用. DVB-S 卫星广播系统. 星载转发器. 数字卫星上行站. 数字卫星地面接收站. 数字卫星电视上行发射系统组成. MPEG-2. DVB-S. 节 目 流 复 用 器. 视频. 视频编码器. 打包. 传 送 流 复 用. 信 道 编 码 与 调 制. 上 变 频. 音频. 打包. 音频编码器. 其它业务.

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DVB-S 卫星信道编码与调制技术

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Presentation Transcript

  1. 第4讲 DVB-S卫星信道编码与调制技术 主讲：陈俊

  2. 主要内容 • 一、 系统简述 • 二、 信道编码原理 • 三、 信道编码系统组成 • 四、 DVB的关键技术 • 五、 DVB的主要应用

  3. DVB-S卫星广播系统 星载转发器 数字卫星上行站 数字卫星地面接收站

  4. 数字卫星电视上行发射系统组成 MPEG-2 DVB-S 节 目 流 复 用 器 视频 视频编码器 打包 传 送 流 复 用 信 道 编 码 与 调 制 上 变 频 音频 打包 音频编码器 其它业务 数据编码器 打包

  5. 二、信道编码原理 1、信道编码的目的： 使信号与信道的传输特性相适应 抗击信道的噪声与干扰 防止信号受到恶意攻击 保护合法用户利益、防止非法截收

  6. 2、信道编码方法 1、波形编码：波形、码型、滤波等 2、纠错编码：前向纠错(FEC) 自动请求重发(ARQ) 3、数字调制：QPSK、QAM、COFM等

  7. 1、波形编码： 波形编码的要求: （1）能从相应的基带信号中提取定时信息 （2）亟待信号中无直流分量和很小低频分量 （3）与信源统计特性无关（能适应信源的变化） （4）尽可能高的传输效率（编码效率） （5）具有内在的得检错能力 （6）具有唯一的可解码性， 常见波形:单极性、双极性，归零、不归零，差分、多值 主要码型:AMI、HDB3、PST、CMI、Miller和双相码等 成型滤波:升余弦滤波器、平方根升余弦滤波器

  8. 2、纠错编码 1）基本原理：通过对信息序列做某种变换，使原来彼此 独立、相关性很小的信息码元产生某种相 关性，在接收端利用这种规律来检查或纠 正信息码元在信道传输中所造成的差错。 2）基本要求：编码效率高、纠错能力强 2）基本种类：前向纠错（FEC）和自动请求重发ARQ

  9. 3、前向纠错编码 1）分组码：按k个相继码元分组，生成r=n–k个校验码， 组成长为n的码字，共有2k个码字， 记为（n, k）分组码。 线性分组码种类： 汉明码：可纠正单个随机差错，优点是编码效率较高， 当码长n大时，编码效率接近于一； 循环码：任一码组循环移一位以后，仍为该码中的一个 码组，设备简单，检纠错能力较强。

  10. 2）卷积码： 一个组的校验码元不仅取决于本组的信息元， 也取决于前m组的信息元，通过这种规则构成 的码就是（n，k，m）卷积码。m称为编码记 忆，m+1称为编码约束度，说明编码过程中互 相有约束关系的码段个数，（m+1）n称为编码 约束长度，互相约束的码元个数。 译码方法： 代数译码：大数逻辑译码 概率译码：维特比译码

  11. 三、DVB-S 信道编码系统的组成 信道处理流程 输出 交织 QPSK 调制 扰码器 RS 编码器 卷积 编码器 TS流

  12. + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数据输入 + 有效 1、扰码技术（能量扩散） 加扰器/解扰器的原理图 数据输出 伪随机二进制系列(PRBS)生成多项式：1+x14+x 15

  13. GF×α6 (α2) GF×α (α3) GF×α2 (α6) GF×α5 (α4) GF×α3 (α) 寄存器 寄存器 寄存器 寄存器 寄存器 2）R-S码（里德--索罗门码） RS 编码的生成多项式： g (x)=(x+0)(x+1)(x+2)…… (x+15) =2 R-S（208，188，10）由R-S（255，235，10）码的截短而得到

  14. Sync 1byte 187 bytes Sync1 R-187bytes sync2 R-187bytes …… sync1 R-187bytes Sync1或syncn R-187bytes RS(204,188,8) R-S码（里德--索罗门码） MPEG-2 传输复用包 随机化的传输包：同步字节和随机化系列 1503 bytes RS(204,188,8)误码保护包

  15. 同步字路径 17 11 同步字路径 0 每一位置 1字节 0 每一位置 1字节 17=M 1 1 17 2 2 2 17 3 17 3 3 3 17 2 17=M 11=I-1 11 17 11 去交织深度=12 交织深度=12 FIFO移位寄存器 3）交织和去交织的原理图

  16. V1 + U D D D D D D V2 + 4）(2,1,6)卷积编码器 生成序列: g1=(1111001) g2=(1011011)： 编码约束长度：（N+1)n d:最小距离 可纠错误的个数：t[(d–1)/2]

  17. LPF LPF 5）QPSK调制(正交相移键控） 驱动级 数据输入 IF输出 140MHz QPSK 调制 BPF 字符 时钟 中频开关 载波 振荡器 载波开关

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