一种基于FPGA的DVB-S2信号解调方法与实现

2021-06-10王占文汤新广

无线电通信技术 2021年3期

关键词：信号

王占文，汤新广，韩星

(1.承德市可持续发展促进服务中心，河北承德 067000； 2.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄 050081)

0 引言

DVB-S2作为第二代卫星数字视频广播标准，除了被广泛应用于广播服务、交互应用、卫星新闻采集等民用领域，也被军用卫星通信系统所广泛采纳，作为其下行协议和广播通信标准[1]。基于专用芯片实现DVB-S2信号处理已比较成熟，但受限于专用芯片功能，难于实现针对特殊需求的中间信号和多种数据的处理。因此，研究基于灵活需求的解调和处理技术能够满足用户的特殊需求。

DVB-S2标准采用QPSK、8PSK、16APSK、32APSK调制方式，以及基于多种码率的编译码方式，相比于DVB-S能提供更灵活、性能更好的服务。在相同的传输条件下，频谱利用率提高30%。在同样的频谱利用率条件下，接收能力更强大，能在信噪比低至-2～+16 dB时正常工作。归纳DVB-S2特点为：

① 可变输入方式，适应于单输入流或各种形式的复用流(包括信息包或者连续形式)；② 基于低密度奇偶校验码(LDPC)和BCH的FEC系统，在高斯白噪声信道下传送时的均方误差距香农公式极限只差0.7～1.0 dB；③ 宽码率分布为1/4～9/10，4种星座分布，编码为2～5 bit·s-1·Hz-1；④ 3种滚降系数分别为0.35、0.25、0.20；⑤ 自适应编码与调制(ACM)，可优化信道编码与调制[2]。

在实现DVB-S2信号解调过程中主要秉持3个原则：① 能够工作在低信噪比(最差情况下为-2.35 dB)情况；② 各环节不仅适用于CCM，而且可以用于ACM/VCM模式；③ 尽可能地利用帧内信息(包括帧头和导频)以提高捕获和跟踪的性能[3]。