【正文】 碼或截短碼 。 cT=0T DVBS 回顧： 線性分組碼 — FEC 26 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 系統(tǒng)碼 信息組以不變的形式在碼組的任意 k 位 （ 通常在左邊： 1, 2, … .., k） 中出現(xiàn)的碼 ， 稱為系統(tǒng)碼 ， 否則為非系統(tǒng)碼 。 HT=0 或 H 當(dāng)出現(xiàn) 111 時 ， 表示出現(xiàn)了差錯 ， 但此時不具有糾錯功能 ， 只有檢錯功能 。 ? 方式：自同步；外同步 ? 問題：誤碼擴(kuò)散 23 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT DVBS 回顧： FEC 前向糾錯編碼 ? 信道編碼的基本思想是在被傳送的信息中附加一些監(jiān)督碼元 ， 在兩者之間建立某種校驗(yàn)關(guān)系 ， 當(dāng)這種校驗(yàn)關(guān)系因傳輸錯誤而受到破壞時 ， 可以被發(fā)現(xiàn)并予以糾正 。 只要信息傳輸速率低于信道容量 C， 理論上可以找到一種編碼方式可以獲得誤碼率為任意小的信息傳輸 。 因此當(dāng)需要直接了解系統(tǒng)的可靠性時 ， 一般使用 C/N；而當(dāng)需要橫向比較不同系統(tǒng)的性能時 ， 一般使用 Eb/n0 。 所以系統(tǒng) b 綜合性能優(yōu)于 a。 若 a 優(yōu)于 b， 說明系統(tǒng) b 通過犧牲效率達(dá)到增強(qiáng)抗干擾能力 。 13 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? C/N (SNR) ~ BER曲線 ?對于 C/N~BER曲線 ， 只能比較系統(tǒng)的抗干擾能力 （ 可靠性 ） ， 無法比較系統(tǒng)的效率 。 當(dāng)然載波功率與傳輸信號功率相比通常都是很小的 ， 因而載噪比與信噪比在數(shù)值上十分接近 。 ?一般地說 ， 星座點(diǎn)越密集 ， 接收端符號判決錯誤的概率越大 。 在實(shí)際工程中 ， а的范圍一般定在 ～ 之間 。 引言： 頻譜效率和滾降系數(shù) —有效性 9 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 理想低通濾波器頻域響應(yīng) ???????? ?2/,02/,)( 020SSftjSffffeThfH ?? 理想低通濾波器時域響應(yīng) )()(sin)(000 ttfttfhthSS?????第一準(zhǔn)則 引言： 頻譜效率和滾降系數(shù) —有效性 ? 理想脈沖成形濾波器在物理上是不可實(shí)現(xiàn)的 ， 只能近似 ， 稱為奈奎斯特濾波器 ， 其 H(f) 可表示為矩形函數(shù)和任意一個實(shí)偶對稱頻率函數(shù)的卷積 ， 即奈奎斯特脈沖函數(shù)表示為 sinc(t/T) 函數(shù)與另一個時間函數(shù)的乘積 。 ? BPSK 或 2ASK， 理論最高頻譜效率為 1bit/s/Hz； ? QPSK 理論最高頻譜效率為 2bit/s/Hz； ? 8PSK理論最高頻譜效率為 3bit/s/Hz； ? 16APSK理論最高頻譜效率為 4bit/s/Hz； ? 32APSK理論最高頻譜效率為 5bit/s/Hz； ? 32QAM理論最高頻譜效率達(dá) 5bit/s/Hz； ? 64QAM理論最高頻譜效率達(dá) 6bit/s/Hz。 ? 對通信系統(tǒng)的評估中通常還定義了 凈荷速率 ， 它是指在傳輸?shù)姆栔锌鄢捎谛诺谰幋a和同步字段等一切額外花銷后的 “ 純 ” 信息速率 ， 單位通常是 bit/s。 ? 波特率是指三元及三元以上的多元數(shù)字碼流的信息傳輸速率 ， 單位是 baud/s， 表示每秒可傳輸多少個多元碼字 。 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 電信工程學(xué)院多媒體通信中心 門愛東教授 Beijing DVBS2： 第二代衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播 Digital Video Broadcasting (DVB): Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 主題概述 ?引言 ?DVBS 回顧 ?DVBS2 是什么 ？ ? DVBS2 物理層技術(shù)元素 ? DVBS2 應(yīng)用舉例 ?參考資料 2 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 引言： 通信系統(tǒng)模型 數(shù)字通信系統(tǒng) 信源 解碼 信道 解碼 信道 信道 編碼 信源 編碼 調(diào)制 解調(diào) 可靠性和效率 ? 傳輸子系統(tǒng)主要涉及： ?信道編碼 ?調(diào)制 ?信號幀結(jié)構(gòu) 3 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 數(shù)字視頻廣播及所用標(biāo)準(zhǔn) 引言： 廣播系統(tǒng)模型 信源編碼 MPEG2 MPEG4 AVS 傳輸層 地面： 8VSBT ISDBT DMBT 有線： DVBC 衛(wèi)星： DVBS DVBS2 信源編碼 MPEG2 MPEG4 AVS AV流 216M~ TS 128kb~20Mbps TS 透明傳輸 216M~ AV流 4 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 引言： 視頻廣播網(wǎng)絡(luò) 社區(qū)前端 第一個有線環(huán) Primary Ring 第二個有線環(huán) Secondary Ring 光節(jié)點(diǎn) 集線器 主前端 CATV 網(wǎng) 其它網(wǎng)絡(luò)的接口 約 125 2023 用戶 分布式 服務(wù)平臺 中央交互式 服務(wù)平臺 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) (TCP/IP) HFC Hybrid Fiber Coax 混合光纖同軸網(wǎng)絡(luò) 衛(wèi)星 地面 地面 地面 地面 5 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 引言： 衛(wèi)星視頻廣播 ?衛(wèi)星是視頻廣播的理想平臺 ?衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)包括衛(wèi)星 、 廣播中心和地面接收機(jī) （ 天線 、 機(jī)頂盒 ） ； ?視頻廣播最有效的覆蓋方式 ——一顆衛(wèi)星和一個頻道就可覆蓋整個國家； ?前端設(shè)施成本低廉 ， 包括衛(wèi)星和廣播中心； ?點(diǎn)波束衛(wèi)星能夠提供本地到本地的業(yè)務(wù)； ?隨著信源壓縮和信道傳輸技術(shù)的快速發(fā)展 ， 衛(wèi)星廣播頻道價格越來越低廉 ， 甚至在歐洲出現(xiàn)了 Freetoair DBS； ?DBS 用戶數(shù)量快速增長 。 ?比特率與波特率在本質(zhì)上是一回事 ， 都表示信息傳輸?shù)乃俾?， 只是在傳輸系統(tǒng)的不同階段 ， 信號呈現(xiàn)出不同的形式 ， 因此以不同的計算方式來衡量其信息的傳輸速率 。 7 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 引言： 頻譜效率和滾降系數(shù) —有效性 ? 頻譜效率定義為 每赫茲 (Hz) 帶寬的傳輸頻道上每秒可傳輸比特數(shù) ， 單位是 bit/s/Hz， 表示通信系統(tǒng)的有效性 。 8 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 數(shù)字信號在傳輸過程中產(chǎn)生二種畸變：疊加干擾與噪聲 ， 出現(xiàn)波形失真 。 因此 ， 奈奎斯特濾波器以及相應(yīng)的奈奎斯特脈沖為無窮多個 。 11 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 引言： 誤碼率和誤符號率 —可靠性 ?用于衡量系統(tǒng) 可靠性 ?誤碼率 或誤比特率 (BER) 是指在經(jīng)過系統(tǒng)傳輸后 ，送給用戶的接收碼流中發(fā)生錯誤的比特數(shù)占信源發(fā)送的原始碼流總比特數(shù)的比例 。 12 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 引言： 信噪比、載噪比與 Eb/N0 —可靠性 ? 定義 ?信噪比 (S/N) 是指傳輸信號的平均功率與加性噪聲的平均功率之比； ?載噪比 (C/N) 指已經(jīng)調(diào)制的信號的平均功率與加性噪聲的平均功率之比； ?它們都以對數(shù)的方式來計算 ， 單位為 dB。 ? 在調(diào)制傳輸系統(tǒng)中 ， 一般采用載噪比指標(biāo)；而在基帶傳輸系統(tǒng)中 ， 一般采用信噪比指標(biāo) 。 從上圖可以看出系統(tǒng) b 抗干擾能力優(yōu)于 a。 引言： 信噪比、載噪比與 Eb/N0 —可靠性 a b a b 14 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ?Eb/n0~BER 曲線 ?Eb: 每比特能量 ? n0: 單邊帶高斯白噪聲功率譜密度 ?Eb/n0 與 SNR 關(guān)系 S：信號功率 N：噪聲功率 E：信號能量 Rb：比特速率 B：信道帶寬 可以看出 Eb/n0 中已經(jīng) 考慮 了效率這一因素 。 ? 右圖：對相同的 Eb/n0， 在相同 SNR 條件下 ， BER 越小 ， 系統(tǒng)性能越優(yōu) 。 abab引言： 信噪比、載噪比與 Eb/N0 —可靠性 16 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? Shannon 公式：可靠性與有效性是可以互換的： ?提高 S/N， 能增加信道容量 C ?當(dāng) N 趨向 0， C 趨向無窮大 。 （ 無誤碼理論曲線 ） 引言： Shannon 定理－可靠和效率互換 18 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 引言： Shannon 定理－可靠和效率互換 19 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 主題概述 ?引言 ?DVBS 回顧 ? 系統(tǒng)框圖 ? 信號復(fù)接和傳輸結(jié)構(gòu) ? 能量擴(kuò)散 ? FEC ? 成形濾波和調(diào)制 ? 性能 ?DVBS2 是什么 ？ ? DVBS2 物理層技術(shù)元素 ? DVBS2 應(yīng)用舉例 ?參考資料 20 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT DVBS 回顧： 系統(tǒng)框圖 ? DVBS 是通信史上最成功的標(biāo)準(zhǔn)之一 ： ? 這意味著新的標(biāo)準(zhǔn)需要很好地處理與 DVBS 的關(guān)系； ?業(yè)務(wù)如何平穩(wěn)轉(zhuǎn)移 、 頻譜規(guī)劃 、 用戶 STB 和用戶流失等問題； ? DVBS 技術(shù)方案 ?基于 RS 碼和卷積碼構(gòu)成的級聯(lián)碼 ， 是上世紀(jì)六七十年代提出的糾錯編碼