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【46】 调制编码方式对宽带卫星系统广播链路性能影响的研究

阅读次数: 871 次    信息来源: 信息研究所

作者:许富元    国家新闻出版广电总局西安监测台

摘要:宽带卫星系统具有容量大、受地理条件限制小、覆盖范围大、可扩展性好、安全可靠、广播能力固定等优点,是地面通信网络的有效补充。本文建立了基于DVB-S2/RCS协议的宽带卫星系统仿真平台,研究了广播链路在不同调制编码方式时的信息效率、信道码元速率,分析了误码率为10-7时,各种调制编码方式所需信噪比大小及达到的频谱效率。研究结果表明,对于使用DVB-S2的广播链路,相同调制方式下,信息效率、频谱效率随着编码效率的增加而增加,信道码元速率随着编码效率的增加而减小。

关键词:调制编码,信息效率,频谱效率

 

0 引言

    随着网络宽带化的演进,高速率的宽带多媒体业务成为为了满足客户需求而必须提供的服务。由于人类活动范围的加大,与地面网络相比,卫星网络更能实现全球覆盖,在广域范围内提供通信服务。另外,在面对地球自然灾害的情况下,卫星能提供应急服务,保证受灾地区与外界的通信。因而,建立宽带卫星系统具有必要性。

    无线链路是宽带卫星系统的一个重要组成部分,在卫星无线传输链路中,除了自由空间损耗外,大气中的折射、水氧分子、大气闪烁、法拉第旋转和去极化等也会引起信号衰落。对于20GHz/30GHz无线信道,雨衰[1]会带来很大的链路损耗。另外,在沙尘暴多发的地方,还要考虑沙尘暴[2]对链路性能的影响。为了适应卫星链路损耗的不稳定特性,卫星广播链路DVB-S2协议采用内码低密度奇偶校验码(LDPC)和外码BCH码级联的信道编码方式,支持1/4、1/3、2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、5/6、8/9、9/10等多种内码型,支持QPSK、8PSK、16APSK和32APSK四种调制方式[3]。因而,可以根据实际需要,选择使用合适的调制编码方式,提高链路可靠性。

    当前,国内外众多学者对DVB-S2协议的实现、应用进行了大量研究,但尚没有关于不同调制编码方式下信息效率及频谱效率的研究。

    因而,本文在软件构建的双向宽带卫星网络仿真平台上,对广播链路采用不同调制编码方式的信息效率、信道码元速率进行研究,并对误码率为10-7时,各种调制编码方式所需信噪比及达到的频谱效率进行分析。

 

1 宽带卫星仿真平台

    双向宽带卫星系统由GEO卫星、服务提供商、网络控制中心、地面信关站、小站组成[4]。其中,GEO是位于我国上空的一颗透明转发星;地面信关站若干个,分布在我国的一些地方,具有管理和路由功能;网络控制中心负责全网的管理;服务提供商用于提供多媒体资源及Internet服务;小站负责将接收到的信号传给用户终端。

(全文详见《广播与电视技术》2014年·第41卷·增刊2。)

 

 

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