衛(wèi)星廣播電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DVB-S
衛(wèi)星直播系統(tǒng)中有關(guān)廣播電視信號傳輸和處理的標(biāo)準(zhǔn)是最為核心的技術(shù)規(guī)范,。目前,,世界上衛(wèi)星直播系統(tǒng)中的信道傳輸主要是采用DVB-S標(biāo)準(zhǔn)。DVB-S標(biāo)準(zhǔn)是DVB標(biāo)準(zhǔn)體系中問世最早的標(biāo)準(zhǔn)之一,,該標(biāo)準(zhǔn)也同時被確定為我國的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17700-1999《衛(wèi)星數(shù)字電視廣播信道編碼和調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)》,。圖1是DVB-S系統(tǒng)的基本信號處理流程。
從圖1中我們可以看出,,DVB-S只支持MPEG-2傳輸流格式的信號輸入,,前向糾錯編碼(FEC)采用里德-所羅門(RS)碼+卷積碼的級聯(lián)編碼方式,該技術(shù)具有較好的性能,,實現(xiàn)成本較低,。但其缺點也是明顯的,,首先是編碼效率相對較低,,其次是其載噪比門限距離理論上的信道極限仍存在較大的差距。同時DVB-S采用單一QPSK信號調(diào)制,,在卷積編碼率為1/2時,,實際有效載荷的傳輸效率僅為每符號0.92比特,而DVB-S的升余弦濾波滾降因子固定為0.35,,這些都限制了系統(tǒng)的信號傳輸能力,。
2、第2代DVB-S標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2)歐洲的第二代衛(wèi)星廣播系統(tǒng)
DVB-S2相比DVB-S在技術(shù)上有很大改進,,代表了國際衛(wèi)星通信領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展水平,。DVB-S2工作組在啟動研究工作之前,首先明確了這一系統(tǒng)所要實現(xiàn)的主要目標(biāo),,即需求定義,,主要包括好的傳輸性能、總體的靈活性,、有限的復(fù)雜程度三個方面,。工作組對這三個方面都做出了具體的量化的指標(biāo)要求,并給出了相應(yīng)的評估辦法(如統(tǒng)一信道仿真模型)和計算工具(如芯片面積和功耗計算模型等),。經(jīng)過對備選方案的測試比較,,最終確定的DVB-S2系統(tǒng)具有如下一些特點:
(1)頻譜效率(系統(tǒng)容量)大大提高
DVB-S2系統(tǒng)的前向糾錯編碼為外碼采用BCH碼,內(nèi)碼采用低密度奇偶校驗碼(LDPC)的級聯(lián)碼結(jié)構(gòu),,長達64800比特的碼字長度使其性能接近理論上的信道傳輸容量門限,,僅相差0.7-1.0dB。同時,,DVB-S2系統(tǒng)引入了8PSK等高階調(diào)制方式,,有關(guān)文獻表明,,與DVB-S系統(tǒng)相比,在相同載噪比條件下,,DVB-S2的傳輸容量提高了30-35%,。
(2)涵蓋了更大的載噪比范圍
由于衛(wèi)星平臺、轉(zhuǎn)發(fā)器和天線的制造技術(shù)進步,,使得高載噪比條件下的衛(wèi)星應(yīng)用成為可能,,而相應(yīng)的應(yīng)用種類與范圍也在不斷發(fā)展,如互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)等,。DVB-S2提供了從1/4到9/10共11種前向糾錯編碼比率,,與不同的調(diào)制方式共有28種可能的組合方式,涵蓋的載噪比范圍為-3.7dB到15.3dB,,廣播機構(gòu)可以根據(jù)不同的信道條件和業(yè)務(wù)需求進行靈活的選擇,。同時,DVB-S2還提供了可變編碼調(diào)制(VCM)和自適應(yīng)編碼調(diào)制(ACM)工作模式,,可以進一步提高系統(tǒng)性能,。
(3)適應(yīng)多種業(yè)務(wù)需求
DVB-S2除提高了系統(tǒng)的傳輸性能外,還為適應(yīng)不同業(yè)務(wù)需求提供了必要的手段,。如提供了靈活的數(shù)據(jù)接口匹配方式,,可以接受包括MPEG-2傳送流在內(nèi)的各種格式的單或多數(shù)據(jù)流,這些數(shù)據(jù)流可以是離散(異步)的,,也可以是連續(xù)(同步)的,。同時,DVB-S2還在物理層上引入了幀結(jié)構(gòu),,通過同步字,、信令、導(dǎo)頻等輔助接收機實現(xiàn)快速幀同步和載波恢復(fù),,并為不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了底層接口,。
DVB-S2中的采用多項技術(shù)代表了數(shù)字信號傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢。例如,,在我國的地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 20060-2006)中同樣采用了LDPC+BCH級聯(lián)碼作為前向糾錯編碼,,只是碼字長度與生成矩陣的構(gòu)造方式有所不同。
DVB-S2技術(shù)目前已經(jīng)在美國DirecTV,,以及英國BSkyB系統(tǒng)中得到應(yīng)用,,其它一些運營商也在積極考慮在高清晰度電視等業(yè)務(wù)中應(yīng)用該技術(shù)。