新一代卫星直播系统信号传输技术体制

从图1中我们可以看出，DVB-S只支持MPEG-2传输流格式的信号输入，前向纠错编码（FEC）采用里德-所罗门（RS）码+卷积码的级联编码方式，该技术具有较好的性能，实现成本较低。但其缺点也是明显的，首先是编码效率相对较低，其次是其载噪比门限距离理论上的信道极限仍存在较大的差距。同时DVB-S采用单一QPSK信号调制，在卷积编码率为1/2时，实际有效载荷的传输效率仅为每符号0.92比特，而DVB-S的升余弦滤波滚降因子固定为0.35，这些都限制了系统的信号传输能力。

由于HDTV、VOD、PPV、交互业务等多种业务的开展，卫星直播系统对传输总量的需求大大提高。这就要求卫星直播系统必须采用新的技术体制与手段，提供比过去更多的传输能力。此外，在DVB-S出现后的十年里，相关技术的进步使得对DVB-S的升级成为可能。因此，DVB组织在两年左右的时间里，完成了第2代DVB-S标准（DVB-S2）的制定工作。

DVB-S2相比DVB-S在技术上有很大改进，代表了国际卫星通信领域的技术发展水平。DVB-S2工作组在启动研究工作之前，首先明确了这一系统所要实现的主要目标，即需求定义，主要包括好的传输性能、总体的灵活性、有限的复杂程度三个方面。工作组对这三个方面都做出了具体的量化的指标要求，并给出了相应的评估办法（如统一信道仿真模型）和计算工具（如芯片面积和功耗计算模型等）。经过对备选方案的测试比较，最终确定的DVB-S2系统具有如下一些特点：

（1）频谱效率（系统容量）大大提高

DVB-S2系统的前向纠错编码为外码采用BCH码，内码采用低密度奇偶校验码（LDPC）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容量门限，仅相差0.7-1.0dB。同时，DVB-S2系统引入了8PSK等高阶调制方式，有关文献表明，与DVB-S系统相比，在相同载噪比条件下，DVB-S2的传输容量提高了30-35%。

（2）涵盖了更大的载噪比范围

由于卫星平台、转发器和天线的制造技术进步，使得高载噪比条件下的卫星应用成为可能，而相应的应用种类与范围也在不断发展，如互联网接入业务等。DVB-S2提供了从1/4到9/10共11种前向纠错编码比率，与不同的调制方式共有28种可能的组合方式，涵盖的载噪比范围为-3.7dB到15.3dB，广播机构可以根据不同的信道条件和业务需求进行灵活的选择。同时，DVB-S2还提供了可变编码调制（VCM）和自适应编码调制（ACM）工作模式，可以进一步提高系统性能。

作者：国家广播电影电视总局广播科学研究院 杨明 施玉海   来源：广播电视信息