發(fā)布時間：2020-09-05 10:01

　　 衛(wèi)星數(shù)字電視廣播系統(tǒng)在超高清視頻等傳輸需求的推動下正朝著大容量、高頻譜效率的方向發(fā)展。新一代衛(wèi)星數(shù)字電視廣播標準DVB-S2X應運而生,新的物理層技術使得DVB-S2X接收機面臨極大的設計挑戰(zhàn)。強噪聲、大頻偏、相位噪聲、非線性失真等因素均增加了接收機正確解調(diào)的難度;另外,標準支持的可變幀頭格式、多種調(diào)制方式也對接收機實現(xiàn)提出了更高要求。本文針對適用于DVB-S2X系統(tǒng)抗強噪聲和大頻偏的通用幀同步、適應多調(diào)制方式的大糾偏范圍載波恢復以及適用于高階APSK的低復雜度軟解映射等關鍵技術展開研究,主要研究成果如下:其一,研究衛(wèi)星信道下抗強噪聲和大頻偏的可靠幀同步技術。首先,分析已報道的適用于DVB-S2系統(tǒng)的幀同步算法,通過復雜度和適用范圍分析,得出其優(yōu)缺點;其次,在傳統(tǒng)后驗累加幀同步算法基礎上,提出了一種改進幀同步算法。所提算法避免非相干相關值的干擾項參與生成幀判決變量,并利用相關值的相位信息實現(xiàn)能量歸一化,既提高了檢測的可靠性,又解決了采用門限判決法時門限值設置依賴信道環(huán)境的問題。仿真表明,所提算法不僅在實現(xiàn)復雜度和性能上取得了一個良好的折中,同時解決了其對信道環(huán)境敏感的問題。最后,基于該改進算法提出一種適用于DVB-S2X系統(tǒng)可變幀頭格式的幀同步實現(xiàn)方案,并基于衛(wèi)星信道環(huán)境仿真驗證其有效性。其二,研究衛(wèi)星信道下適應多種調(diào)制方式的大糾偏范圍載波恢復技術。研究分析幾種典型頻率估計器在估計范圍、估計精度、實現(xiàn)復雜度等方面的性能表現(xiàn),進而提出一種適用于DVB-S2X系統(tǒng)多調(diào)制方式的數(shù)據(jù)輔助載波恢復方案,將載波恢復過程分為頻率粗恢復、頻率細恢復及相位恢復三個過程,并通過理論推導確定頻率粗/細恢復需要達到的性能指標�；谛l(wèi)星信道環(huán)境的仿真表明該方案具有糾偏范圍大、收斂速度快及適應多種調(diào)制方式等優(yōu)點。其三,研究低復雜度的高階APSK軟解映射技術。分析已有APSK解映射算法復雜度和適用范圍等,并在基于查找表的解映射算法基礎上,提出一種通用APSK軟解映射算法,該算法通過擴大分區(qū)及結合硬判決域的方式進一步減少硬件資源的使用。針對現(xiàn)有軟解映射技術應用于非規(guī)則APSK時存在實現(xiàn)復雜度高及需要估計信噪比等問題,提出一種適用于非規(guī)則APSK的軟解映射算法。仿真結果表明,結合硬判決域基于查找表的APSK軟解映射算法在提供近最優(yōu)性能的同時進一步縮減各類硬件資源的使用數(shù)量;適用于非規(guī)則APSK的軟解映射算法性能上雖稍有損失,但實現(xiàn)復雜度從O(2~m)降至O(m),對資源受限的接收機實現(xiàn)具有重要指導意義。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN948.55
【部分圖文】：

（a）（b）圖2.9 非線性失真對不同 APSK 調(diào)制的影響：（a）非線性失真對 QPSK 調(diào)制的影響；（b）非線性失真對 32APSK 調(diào)制的影響2.3.3 相位噪聲相位噪聲（也稱為相位抖動）的主要來源是終端低噪聲塊，特別是在低成本設備中。另外，雖然終端調(diào)諧器引入的相位噪聲影響較小，但并不可忽略。除了加性高斯白噪聲外，相位噪聲的影響擴展了接收機的噪聲分布，降低了解調(diào)器的性能[57]。DVB-S2X 規(guī)定了終端衛(wèi)星接收機調(diào)諧器和 LNB 的組合相位噪聲最差情況功率譜密度（Power Spectral Density, PSD），如表 2.1 所示[3]。表2.1 仿真用合成相位噪聲模板（dBc/Hz）頻率 100Hz 1kHz 10kHz 100kHz 1MHz >10MHz合成分量 -25 -50 -73 -93 -103 -114根據(jù)[3]中附錄 G 概述的過程，相位偏差過程可模擬為有色高斯過程。在小信號

（a）（b）圖2.9 非線性失真對不同 APSK 調(diào)制的影響：（a）非線性失真對 QPSK 調(diào)制的影響；（b）非線性失真對 32APSK 調(diào)制的影響2.3.3 相位噪聲相位噪聲（也稱為相位抖動）的主要來源是終端低噪聲塊，特別是在低成本設備中。另外，雖然終端調(diào)諧器引入的相位噪聲影響較小，但并不可忽略。除了加性高斯白噪聲外，相位噪聲的影響擴展了接收機的噪聲分布，降低了解調(diào)器的性能[57]。DVB-S2X 規(guī)定了終端衛(wèi)星接收機調(diào)諧器和 LNB 的組合相位噪聲最差情況功率譜密度（Power Spectral Density, PSD），如表 2.1 所示[3]。表2.1 仿真用合成相位噪聲模板（dBc/Hz）頻率 100Hz 1kHz 10kHz 100kHz 1MHz >10MHz合成分量 -25 -50 -73 -93 -103 -114根據(jù)[3]中附錄 G 概述的過程，相位偏差過程可模擬為有色高斯過程。在小信號

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 李遠東;凌明偉;;第三代DVB衛(wèi)星電視廣播標準DVB-S2X綜述[J];電視技術;2014年12期

2 胡景明;張邦寧;郭道省;龔超;胡均權;;一種基于FFT算法M-APSK信號載波參數(shù)聯(lián)合檢測[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2013年03期

3 史治平;唐發(fā)建;晏輝;龔萬春;;編碼輔助載波同步算法的優(yōu)化設計[J];電子科技大學學報;2012年03期

本文編號：2812886