DVB-S2:数字视频广播-卫星-第二代

数字视频广播-卫星-第二代(DVB-S2)是一种物理层标准，通过提供帧结构、信道编码、调制系统和频谱效率的规范，在空间存在射频损伤的情况下支持高数据率卫星通信。万博1manbetxDVB-S2是对第一代数字视频卫星广播(DVB-S)标准的重大升级。DVB-S2标准可以支持广泛的应用，包括:万博1manbetx

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• 政府和国防网络

DVB-S2的一些高吞吐量特性是:

• 基于低密度奇偶校验(LDPC)码与Bose、Chaudhuri和Hocquenghem (BCH)码的前向纠错
• 基于信道条件的自适应编码与调制(ACM)
• 28种调制和码率组合(MODCODs)
• 针对线性和非线性信道优化的信号星座
• 可变带宽频谱整形，最大限度地提高频谱效率

基于建模与仿真的DVB-S2系统设计

图1显示了设计DVB-S2系统时必须建模和模拟的组件。代表DVB-S2发射机的信号由波形发生器产生。典型的卫星通信信道的射频损伤用加性高斯白噪声(AWGN)等数学模型来表示。这些模型允许工程师在他们的DVB-S2接收机设计中探索设计权衡和测试想法。MATLAB^®提供实现这些功能的功能和应用程序。

DVB-S2波形生成

DVB-S2波形生成需要设计、测试和改进DVB-S2接收机。DVB-S2波形可以在MATLAB中使用dvbs2WaveformGenerator．符合ETSI EN 302 307-1 V1.4.1标准的DVB-S2波形的主要元素包括以下内容。

• 输入流格式:
  1. 传输流- MPEG有效载荷传输的固定数据包长度
  2. 通用流-用于多协议封装(IPv4, IPv6, MPEG等)的可变数据包长度

• 调制类型和码率:根据ETSI EN 302 307-1 V1.4.1表12的MODCOD确定
• 碾轧因素:
  1. 万博1manbetx支持的滚转因子为0.2、0.25和0.35
  2. 符号速率计算为B/(1+R)，其中B是信道带宽，R是发射滤波器滚转因子

• 导频符号:可选地添加在发射机上，用于接收机的载波恢复

典型DVB-S2信号中的射频损伤

DVB-S2链路遭受几个显著的射频损害，如天气事件、低质量振荡器、热噪声和由于卫星速度造成的多普勒。以下与DVB-S2卫星链路相关的射频损伤可以在MATLAB中测量。

• 相位噪声:
  1. 描述振荡器在频域的稳定性。
  2. comm.PhaseNoise发射机或接收机是否会产生相位噪声

• 载波频率偏移(CFO):
  1. 对于近地轨道卫星，CFO可以高达20%的符号率，如图2所示
  2. comm.PhaseFrequencyOffset可以用来模拟CFO吗

• 采样时钟偏移(SCO):由发射机和接收机采样时钟不对中引起的
• 加性高斯白噪声(AWGN):情况下可以用来产生热噪声吗

DVB-S2接收机设计

由于DVB-S2链路的大CFO，接收机算法包括单独的粗频和细频损伤校正块。粗频率块甚至在匹配滤波之前应用，以便匹配滤波器只过滤噪声而不是所需的信号。接收器设计的更详细的描述可以在示例标题中找到端到端DVB-S2仿真．图3显示了DVB-S2接收机的典型数据流。

图4显示了MATLAB中32APSK(振幅相移键控)接收和同步数据的DVB-S2星座图。最外层两个环之间的四个点是用红色包围的导航符号。该星座由Es/No在20 dB和3-MHz CFO, 5-ppm SCO和36-MHz带宽捕获。

DVB-S2X - DVB-S2的扩展

数字视频广播-卫星-第二代扩展(DVB-S2X)标准增强了对核心DVB-S2应用的支持，并通过卫星链路提高了通信的整体效率。万博1manbetxDVB-S2X标准支持以下附加功能:万博1manbetx

• 更粒度的调制和码率，支持116个modcod万博1manbetx
• 更小的过滤器滚出选项，更好的带宽利用率
• 高阶调制方案(64APSK, 128APSK, 256APSK)
• 由于高数据速率要求、许多电视频道和其他邻近服务，为关键的同信道干扰场景提供更多置乱选项
• 用于移动应用的极低信噪比(VLSNR)模式

图5是64APSK在MATLAB中接收和同步数据的DVB-S2X星座图。用Es/No在25 dB, 2-MHz CFO, 2-ppm SCO和36-MHz带宽捕获星座。

的dvbs2xWaveformGenerator实现符合ETSI EN 302 307-2的DVB-S2X波形生成。有关DVB-S2X的更多信息，请访问端到端DVB-S2X仿真．DVB-S2X接收机和发射机设计遵循与前面讨论的DVB-S2相同的工作流程。

DVB-S2和DVB-S2X为何重要?

• DVB-S2和DVB-S2X是为高质量视频广播和卫星互联网等现代应用而建立的
• DVB-S2和DVB-S2X利用了最近的硬件改进，并提供了高频谱效率
• DVB-S2自2005年问世以来已被广泛采用，并可能在未来许多年里与DVB-S2X的附加功能保持相关性

DVB-S2/S2X MATLAB

MATLAB和卫星通信工具箱™包括设计和测试DVB-S2和DVB-S2X波形及其接收器的功能。您可以使用MATLAB:

• 生成DVB-S2和DVB-S2X标准波形
• 对传输的DVB-S2和DVB-S2X信号添加射频损伤
• 为DVB-S2和DVB-S2X设计最佳接收器
• 设计、测试和执行DVB-S2和DVB-S2X系统的端到端链路级仿真
• 生成可移植的C/ c++源代码MATLAB编码器™加速处理 和 结合算法 设计在MATLAB 到遗留的C/ c++代码 部署