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(dòng)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(biāo)準(zhǔn)DVB-S2X應(yīng)運(yùn)而生,新的物理層技術(shù)使得DVB-S2X接收機(jī)面臨極大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。強(qiáng)噪聲、大頻偏、相位噪聲、非線性失真等因素均增加了接收機(jī)正確解調(diào)的難度;另外,標(biāo)準(zhǔn)支持的可變幀頭格式、多種調(diào)制方式也對接收機(jī)實(shí)現(xiàn)提出了更高要求。本文針對適用于DVB-S2X系統(tǒng)抗強(qiáng)噪聲和大頻偏的通用幀同步、適應(yīng)多調(diào)制方式的大糾偏范圍載波恢復(fù)以及適用于高階APSK的低復(fù)雜度軟解映射等關(guān)鍵技術(shù)展開研究,主要研究成果如下:其一,研究衛(wèi)星信道下抗強(qiáng)噪聲和大頻偏的可靠幀同步技術(shù)。首先,分析已報(bào)道的適用于DVB-S2系統(tǒng)的幀同步算法,通過復(fù)雜度和適用范圍分析,得出其優(yōu)缺點(diǎn);其次,在傳統(tǒng)后驗(yàn)累加幀同步算法基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)幀同步算法。所提算法避免非相干相關(guān)值的干擾項(xiàng)參與生成幀判決變量,并利用相關(guān)值的相位信息實(shí)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(shí)門限值設(shè)置依賴信道環(huán)境的問題。仿真表明,所提算法不僅在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和性能上取得了一個(gè)良好的折中,同時(shí)解決了其對信道環(huán)境敏感的問題。最后,基于該改進(jìn)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(shí)現(xiàn)方案,并基于衛(wèi)星信道環(huán)境仿真驗(yàn)證其有效性。其二,研究衛(wèi)星信道下適應(yīng)多種調(diào)制方式的大糾偏范圍載波恢復(fù)技術(shù)。研究分析幾種典型頻率估計(jì)器在估計(jì)范圍、估計(jì)精度、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度等方面的性能表現(xiàn),進(jìn)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(fù)方案,將載波恢復(fù)過程分為頻率粗恢復(fù)、頻率細(xì)恢復(fù)及相位恢復(fù)三個(gè)過程,并通過理論推導(dǎo)確定頻率粗/細(xì)恢復(fù)需要達(dá)到的性能指標(biāo)�；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(yīng)多種調(diào)制方式等優(yōu)點(diǎn)。其三,研究低復(fù)雜度的高階APSK軟解映射技術(shù)。分析已有APSK解映射算法復(fù)雜度和適用范圍等,并在基于查找表的解映射算法基礎(chǔ)上,提出一種通用APSK軟解映射算法,該算法通過擴(kuò)大分區(qū)及結(jié)合硬判決域的方式進(jìn)一步減少硬件資源的使用。針對現(xiàn)有軟解映射技術(shù)應(yīng)用于非規(guī)則APSK時(shí)存在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高及需要估計(jì)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(jié)果表明,結(jié)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(shí)進(jìn)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜度從O(2~m)降至O(m),對資源受限的接收機(jī)實(shí)現(xiàn)具有重要指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(dòng)）的主要來源是終端低噪聲塊，特別是在低成本設(shè)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(kuò)展了接收機(jī)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(jī)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(dòng)）的主要來源是終端低噪聲塊，特別是在低成本設(shè)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(kuò)展了接收機(jī)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(jī)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(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李遠(yuǎn)東;凌明偉;;第三代DVB衛(wèi)星電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-S2X綜述[J];電視技術(shù);2014年12期

2 胡景明;張邦寧;郭道省;龔超;胡均權(quán);;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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(shè)計(jì)[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

本文編號：2812886