DVB-S2協(xié)議作為第二代數(shù)字電視衛(wèi)星廣播協(xié)議,因具有突出的信號傳輸性能,在國際上得到了廣泛的應(yīng)用�，F(xiàn)有的DVB-S2信號接收多采用標(biāo)準(zhǔn)的商用設(shè)備,不便于對信號接收的各個環(huán)節(jié)進行具體分析�；诖藚f(xié)議,開展了利用認(rèn)知無線電USRP X310設(shè)備和Matlab數(shù)字算法實現(xiàn)信號接收解析的研究,同時分析各算法參數(shù)對信號接收質(zhì)量的影響。該研究成果為信號協(xié)議進行更深層次的分析和研究以及后續(xù)的DVB-S2信號產(chǎn)生、通信對抗等提供可靠的設(shè)計指導(dǎo)。為了實現(xiàn)通信系統(tǒng)最大透明化,僅使用認(rèn)知無線電設(shè)備對空間模擬信號進行放大和采樣,其余部分全由數(shù)字信號處理領(lǐng)域的相關(guān)算法完成。文中詳細(xì)闡述了整個接收平臺的硬件設(shè)備參數(shù)設(shè)置和軟件系統(tǒng)框架及其內(nèi)部關(guān)鍵環(huán)節(jié)的算法實現(xiàn)。關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括符號同步、物理層幀頭檢測與解析和載波同步等,其中符號同步和載波同步通用于其他通信系統(tǒng),而物理層幀頭檢測與解析為針對DVB-S2協(xié)議特定設(shè)計的環(huán)節(jié)。最后,以亞洲五號衛(wèi)星Ku波段上的一個特定節(jié)目為例詳細(xì)說明了DVB-S2信號在接收過程中的處理流程及結(jié)果,原始數(shù)據(jù)傳輸流最終被正確恢復(fù),該節(jié)目視頻和音頻亦成功播放。 

【文章來源】：計算機科學(xué). 2020,47(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

DVB-S2信號接收流程

在數(shù)字信號通信系統(tǒng)中,由于接收系統(tǒng)無法準(zhǔn)確得知信號的傳輸狀態(tài),很難實現(xiàn)采樣位置恰好為目標(biāo)信號的最優(yōu)采樣點處,因此符號同步就成為了不可或缺的環(huán)節(jié)。符號同步是利用內(nèi)插濾波器對已獲得的數(shù)字信號進行重建,從而恢復(fù)出其最佳采樣點,并進行二次采樣。著名的Gardner符號同步[11]對傳統(tǒng)符號同步中的誤差檢測器進行了新的定義,其算法流程如圖2所示。在符號同步中,I,Q兩路離散數(shù)字信號xI(kTi)和xQ(kTi)先通過插值濾波器插值(其中k代表第k個采樣點,Ti表示采樣點的時間間隔,即為采樣頻率的倒數(shù));然后經(jīng)過Gardner定時誤差檢測器計算出該信號與本地時鐘的相位誤差τ(n),n為算法輸出的第n個采樣點;再通過一個環(huán)路濾波器濾除其中的噪聲及高頻成分,將濾波后的值e(n)送入數(shù)控振蕩器計算出同步后的最佳插值點位置μk,確定何時輸出插值濾波器的插值,從而得到同步后I,Q兩路的符號流xI(nTS)和xQ(nTS),TS為同步后相鄰兩個符號的時間間隔,即符號率的倒數(shù)。

此后,將得到的定時誤差檢測值送入環(huán)路濾波器,本文采用鎖相環(huán)中常用的一階比例積分結(jié)構(gòu)[14-15],如圖3所示。計算增益k1和k2的公式如式(4)和式(5)所示:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Gardner定時同步環(huán)路參數(shù)設(shè)計及性能分析[J]. 付永明,朱江,琚瑛玨.  通信學(xué)報. 2012(06)



本文編號：3503397