【正文】 。 ?深度為 L， 寬度為 W， 延時(shí)為 WL。 ? 合理的選擇交織參數(shù) ?抗突發(fā)誤碼的性能： 交織越長越好 ！??！ ?交織延遲性能： 交織越長 ， 信號(hào)時(shí)延越大 ， 那么中斷恢復(fù)時(shí)間 ，或信道切換時(shí)間就越長 。 ? 交織器的參數(shù) ?交織前相鄰的符號(hào)在交織后的最小距離 稱為 交織深度 ， 交織深度應(yīng)不小于信道上可能的突發(fā)錯(cuò)長度 ， 否則解交織后仍可能存在一定的突發(fā)錯(cuò)誤 。 32 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： 交織 —抗突發(fā)誤碼的有效手段 ? 交織 （ interleaving） 就是一種將數(shù)據(jù)的順序進(jìn)行變換的處理方法 。 ? 分組碼對突發(fā)誤碼和隨機(jī)誤碼的糾錯(cuò)能力基本相當(dāng) ， 但碼長較短 ， 稍長一些的突發(fā)也無能為力 。 ? 經(jīng)過信道編譯碼后 ， FEC 碼譯碼 輸出的誤碼也將呈現(xiàn)突發(fā)性 ， 無論是分組碼 ， 還是卷積碼都是如此 。 ? RS（ 204,188） 監(jiān)督段長 16 字節(jié) ， 可以糾正一個(gè) RS 包中 8 個(gè)字節(jié)的錯(cuò)誤 。 ? 在 （ n， k） RS 碼中 ， 輸入信息被分成 km 比特一組 ， 每組包括 k 個(gè)符號(hào) ， 每個(gè)符號(hào)由 m 比特組成 。 既適用于糾隨機(jī)誤碼 ， 也特別適用于糾突發(fā)誤碼 。 28 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 外碼 (RS 碼 ) — FEC ? 1960 年 MIT Lincoln Lab 的 Reed 和 Solomon 在發(fā)表了論文“Polynomial Codes over Certain Finite Fields” 。 ?縮短碼或截短碼的 H 矩陣 ， 只要在原碼 H 矩陣中去掉若干列即可得到 。 該縮短碼的最小距離至少與原碼相同 。 ?由于該子集的前 i 為均取 0， 故傳輸時(shí)可以不傳送它們 ，僅傳后面的 ki 位即可 。 ? G 和 H 滿足： G 系統(tǒng)碼既可以是分組碼 ， 也可以是后面要講的卷積碼 。 HT=0 或 H GT=0T ? 碼字 c 如下生成： c = m ? 碼字長度 = n ? 校驗(yàn)位長度 = nk ? 信息位長度 = k ? 碼率 R = k/n (編碼效率 ） ? 在一般情況下 ， 對線性分組碼有以下結(jié)論： ? 在一個(gè)碼組內(nèi)檢測 e 個(gè)誤碼 ， 要求最小碼距： dmin≥e+1 ? 在一個(gè)碼組內(nèi)糾正 t 個(gè)誤碼 ， 要求最小碼距： dmin≥2t+1 ? 在一個(gè)碼組內(nèi)糾正 t 個(gè)誤碼 ， 同時(shí)檢測 e (e≥t ) 個(gè)誤碼 ， 要求最小碼距： dmin≥ t+e+1 25 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 ? 校驗(yàn)方 程 是基礎(chǔ) ? 線性分組碼既可以用生成矩陣 G， 也可以用校驗(yàn)矩陣 H 來描述 ， 兩者有： G ?若只采用 000、 111， 可以用來糾正一位錯(cuò)誤 。 ?若只選用四種 ， 000、 01 10 110。 這種檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力是用信息量的冗余度來換取的 。 ? 目的：破連 “ 0‖ 連 “ 1‖， 便于時(shí)鐘恢復(fù)；破周期性 ， 降低對其它信道的干擾 。 （ 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(hào)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(jí)聯(lián)碼 ， 是上世紀(jì)六七十年代提出的糾錯(cuò)編碼技術(shù) ， 非常成熟； ? QPSK 是唯一的調(diào)制方案 ， 這限制了總的數(shù)據(jù)吞吐量 。 )/()1(log 2 sbNSBC ??引言： Shannon 定理－可靠和效率互換 17 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 定理理論曲線 根據(jù)仙農(nóng)定理 ， 為了保證可靠傳輸 ， 必須 ， 經(jīng)推導(dǎo)可以得到 ： CRb ? )1(log)1(log 022 BnREBNSBR bbb ?????? )1(log2 NSBC ?? )12(1 /0?? BRBRb bbnE仙農(nóng)理論曲線說明： 噪聲只是限制了可以得到的信息傳輸速率 ， 但不能限制可以獲得的精確度 。 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 。 ? Eb/n0 可以 綜合反映系統(tǒng)的性能 ， 但不直觀 ， 因?yàn)? Eb 和 n0 不是系統(tǒng)中可以直接測得的參數(shù) ， 必須通過計(jì)算得出 ；而 C/N 可以通過測量直接得到 ， 但較為片面 。 ? 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) 。 在相同抗干擾能力情況下 ， 系統(tǒng) b效率優(yōu)于系統(tǒng) 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(hào)功率 N：噪聲功率 E：信號(hào)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 。 若 b 優(yōu)于 a， 則系統(tǒng) b 的整體性能優(yōu)于 a。 從上圖可以看出系統(tǒng) b 抗干擾能力優(yōu)于 a。 對某個(gè) C/N， BER 越小 ， 則說明該通信系統(tǒng)的可靠性越高 。 ? 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) 。 ? 對同一個(gè)傳輸系統(tǒng)而言 ， 載噪比要比信噪比大 ， 兩者之間相差一個(gè)載波功率 。 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(hào)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(hào)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(jì)算 ， 單位為 dB。 ?線性調(diào)制系統(tǒng)的誤符號(hào)率與其星座圖中星座點(diǎn)間的歐幾里德距離有確切的函數(shù)關(guān)系 。 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(hào)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(cuò)誤的比特?cái)?shù)占信源發(fā)送的原始碼流總比特?cái)?shù)的比例 。 ? 時(shí)域響應(yīng)： 2220 41cossin)(tftftftfhthSSSS????????引言： 頻譜效率和滾降系數(shù) —有效性 ? 滾降系數(shù) а影響著頻譜效率 ， а越小 ， 頻譜效率就越高 ， 但 а過小時(shí) ， 升余弦滾降濾波器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)比較困難 ， 而且當(dāng)傳輸過程中發(fā)生線性失真時(shí)產(chǎn)生的符號(hào)間干擾也比較嚴(yán)重 。 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(gè) 。 ? 奈奎斯特第一準(zhǔn)則： 抽樣點(diǎn)無失真準(zhǔn)則 ， 或無碼間串?dāng)_ （ ISI Free)準(zhǔn)則 ? 奈奎斯特第二準(zhǔn)則：轉(zhuǎn)換點(diǎn)無失真準(zhǔn)則 ， 或無抖動(dòng)（ Jitter Free） 準(zhǔn)則 ? 奈奎斯特第三準(zhǔn)則：波形面積無失真準(zhǔn)則 。 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(hào)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 。 ? 頻譜效率主要 用于衡量各種數(shù)字調(diào)制技術(shù)的效率 ， 在數(shù)量上等效于每個(gè)調(diào)制符號(hào)所映射的比特?cái)?shù) 。 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?cái)?shù) ， 單位是 bit/s/Hz， 表示通信系統(tǒng)的有效性 。 ?比特率和波特率容易產(chǎn)生混淆 ， 為了避免造成人們的困惑 ， 許多書上稱波特率為符號(hào)率 。 ?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(hào)呈現(xiàn)出不同的形式 ， 因此以不同的計(jì)算方式來衡量其信息的傳輸速率 。 6 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： 比特率和波特率 —有效性 ? 比特率表示每秒可傳輸多少個(gè)二元比特 ， 單位是 bit/s。 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 ? DVB