卫星通信及其关键技术

卫星直播及其应用

姓名：何兆贤

学号：09274031

班级：思源0902

目录

卫星直播及其应用 (2)

1.引言： (2)

(2)

2.卫星直播中的技术 (3)

3.DVB-S2技术主要表现 (4)

4.数字卫星直播平台的组成 (6)

5.卫星直播中的业务 (6)

7.结束语 (8)

8.参考文献 (9)

卫星直播及其应用

摘要：本文主要讲述了直播卫星的技术特点及现代基于直播卫星的应用领域。简述了DVB-S2的技术标准。

关键字：卫星直播DVB-S2 直播业务

1.引言：

卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。直播卫星系统就是一种卫星通信。

其特点为：

覆盖面积广：一般不受地理障碍的影响。

传输能力强：采用数字压缩、统计复用技术。

信号质量高：数字直接到户，中间环节少。

接收简便：采用Ku频段大功率卫星，接收天线口径小，接收设备简单。

用户管理完善：采用有条件接收技术，实现对用户的实时、有效的管理和服务。

综合应用能力强：可提供高速数据、图文、交互式业务等综合服务。

卫星通信常用的多址联接方式有频分多址联接、时分多址联接、码分多址联接和空分多址联接，另外频率再用技术亦是一种多址方式。CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。

直播卫星系统

2.卫星直播中的技术

卫星直播系统中有关广播电视信号的传输和处理的标准是最为核心的技术。目前世界上卫星直播系统中信道传输主要采用DVB-S2标准。其为DVB-S的升级版。

由于MPEG-2的音视频节目广播，DVB-S仅支持MPEG-2传输流的输入信号，前向纠错编码则采用里德-所罗门码与卷积码的级联编码机制。这种通道编码技术在许多通信和广播系统中有着很多应用，具有较好的性能，且成本低，简单，安全。但是此技术也有缺点，首先是编码效率较低，其次是其载噪比门限距离理论上的极限还有较大的差距。同时DVB-S 采用QPSK单一信号调制，在相同载噪比的条件下，每个符号传输的信道编码的比特数仅为2，在卷积信道编码为1/2时，实际有效传输的有效载荷仅为每符号0.92比特，而且在DVB-S基带成型处理中升余弦滤波滚降因子固定为0.35，这些都限制了信号的传输。

在点波束卫星出现以后，第二代DVB-S2已经得到了广泛的应用。其在技术上较DVB-S 有了很大的改进

其主要有三个指标：

好的传输性能

总体的灵活性

有发的复杂程度

DVB-S2工作组对这三方面都做了量化的要求，并给出了相应的评估指标和计算工具。其主要优点如下：

1.涵盖了更大的信噪比范围。由于卫星平台，转发器及天线制造技术的进步，使得高载噪

比条件下，而相应的应用范围也在不断的扩展，DVB-S2共提供了从1/4到共11种前向纠错编码比率，与不同的调制方式共有28种不同的组合方式，涵盖的信噪比范围为-3.7db 到15.3db.广播机构可以根据不同信道条件和业务需要进行灵活选择。同时DVB-S2还提供了可编码调制和自适应编码调制工作模式，提高了系统的性能。

2.适应多种业务需求。DVB-S2除了提高系统的传输性能之外；还为不同的业务需求提供

了必要的技术手段，如提供灵活的数据接口匹配方式，可以接收包括MPEG-2传送流在内的各种格式的单或多数据流，这些数据流可以是离散的，也可以是连续的。同时DVB-S2还在物理层上引入帧结构，通过同频字、信令、导频等辅助接收机实现快速帧同步和载波恢复，并为不同的业务提供了不同的底层接口。

3.频谱效率大大提高。DVB-S2的向前纠错编码为外码采用BCH码，内码采用低密度奇偶

校验码的级联码结构。长达64800比特的码字长度使其性能接近理论上的信道传输门限仅相差0.7到1.0db.同时DVB-S2引入了8PSK等高阶调制方式，与DVB-S系统相比，在相同信噪比的条件下，其传输效率提高了30%到35%。

3.DVB-S2技术主要表现

改良编码方式

DVB组织在对涉及100多万兆位数据仿真的7个选项进行全面的仿真和40000个计算机日验证和测试后，技术组最后决定DVB-S2标准的基本方案：外码采用BCH码，内码采用LDPC码。

采用LDPC码而不采用Turbo码的原因主要是由于：首先，由于LDPC能提供更好的性能，而且L DPC码描述简单，编译的速度高于Turbo码，适合硬件实现。其次，LDPC 码在算法上有优势。在LDPC架构中占主导的是储存器而非算数处理，且本身具有内在的交织特性，系统的实现复杂程度低。信道编码的解码算法是决定编码性能和应用前景的一个重要因素。LDPC码由于其奇偶校验矩阵的稀疏性，使他存在高效的译码算法，其译码复杂度与码长成线性关系，克服了分组码在长码时所面临的巨大译码复杂度问题，使长编码组分组的应用成为可能。而且由于校验矩阵的稀疏特性，在长的编码分组时，相距很远的信息比特参与统一校验，这使得连续的突发差错对译码的影响不大，编码本身就具有抗突发差错的特性，不需要交织器的引入，进而没有因交织器的存在而可能带来的时延。

1.采用高阶调制方式

相位调制

多相调制可以用这样一组信号来表示：

U(t)=Acos(ωt+θτ)=Acos(2πft+θτ)0≤t≤T

式中的M个符号是通过均匀时间间隔的一组相位角来表示的：θτ=2（τ−1）π(1−K)M τ=1,2,3，……M

已调信号中相邻的相位间隔是2π/M。例如两个符号、4个符号和8个符号的相位间隔分别是π、π/2、π/4.但在多相调制时，相位取值数增大，信号间的相位差也就减小，传输的可靠性随之降低，因而，实际中用的较多的多相调制是QPSK和8PSK。

多相调制与二相调制相比，既可压缩信号的频带，又可以减小由于信道特性引起的码间