基于DVB—S2数字卫星电视的发展及技术概述

程龙

摘 要：在科技日新月异的当下，空间领域的探索是世界每个国家的话题。我国在卫星广播电视方面的技术，也从最开始的落后到现在走在世界的前列。本文介绍了我国卫星广播的发展，对数字卫星广播传输技术的标准进行了简要地介绍。

关键词：卫星；数字传输；广播电视；DVB-S2

中图分类号：TN943 文献标识码：A

1.概述

随着时代的发展，科技的日新月异，我们国家早已既“东方红1号”之后发射了“东方红2号”、“亚洲1号”、“亚洲2号”等卫星供我国卫星广播事业所用。“东方红1号”是我国进入卫星广播时代的标志，最后一个上星的省级台是1999年10月海南省电视台节目，自此所有的省台节目都可以通过卫星播送给广大观众。信息技术迅猛发展，通信行业与科技的融合使电视广播产业整体发生了变化，数字电视应运而生，它在电信之后成为引爆IT产业的又一热点话题。在半导体、电子信息技术后，电子行业在数字电视的带领下跨入了新时代。我国卫星广播的发展之路现今已经完成了从C频段向Ku频段、从模拟到数字、从转播到直播的3个过渡，但在很长一段时间内，还是会由C频段向Ku频段并存、收转和直播并存的局面，而且还有等待我们加倍努力要实现的从非广播电视专用卫星到专用的转变。

2.数字卫星广播传输标准概述

当前数字卫星广播的传输标准有美国的ATSC（Advanced Television Systems Committee）、日本的ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting）和欧洲的DVB（Digital Viideo Broadcasting）3种，下面着重介绍DVB标准。DVB标准采用MPEG-2的压缩技术，它包含数字有线电视DVB-C、数字卫星电视DVB-S、数字地面电视DVB-T。为了有良好的抗干扰及抗噪声性能，DVB-S使用QPSK正交相移键控的调制方式，并采用RS码月卷积码级联的向前纠错的方法，使卫星转发器对信号的处理达到最优。在此基础上发展出来的DVB-S2标准，与DVB-S不同的是采用了ACM自适应编码调制方式，使用基于LDPC（Low-Density Parity-Check）的BCH（Boss-Chaudhuri-Hocquenghem）的前向纠错方法，使DVB-S2有了更强大的工作效率。

3.基于DVB-S2的数字卫星电视传输系统概述

数字卫星电视传输系统通常由以下4部分组成：上行发射站、广播卫星与设备、测控站和卫星地面接收站，其中基于DVB-S2的数字卫星电视传输系统是其重要组成部分，数据流通过基带扰码进行信号随机化处理，再经过FEC（Forward Error Correction）信道纠错编码之后，通过星座映射将bit流转化为符号流分层装入物理层帧中，进行基带滤波和正交调制及上变频形成微波射频信号，最后经过功率放大器由天线发射。（1）基带扰码。数字化设备都是处理“0”与“1”两个码元之间的关系来提取其中信息的，为了不在信号频谱中产生离散谱线、不因为系统非线性导致的谐波干扰，就要进行基带扰码。数字信号进入扰码器打乱连续出现的码元，并使二者统计概率各为约50%，在基带扰码过程中用线性反馈移位寄存器扩展信号功率谱，这样能够使信号更具有隐蔽性、抗干扰性及抗衰减性。（2）FEC编码。在数字信号中，为了防止外界信号干扰，保护信号不变异，要进行多重的纠错码设置。数字信号在解码过程中对错误信号十分敏感，每秒钟只要有非常小的误码就无法正常解码。而数字卫星信号之所以能顺利播放，又是得益于数字信号中的纠错码的设置。采用前向误差校正FEC方法，是为了降低数字信号的误码率，提高信号传输的可靠性。数据流一般包括ES流、PES流、TS流，ES流也叫基本码流是包含视频、音频或数据的连续码流；PES流也叫打包的基本码流，是将基本码流ES流根据需要分成长度不等的数据包，并加上包头就形成了打包的基本码流PES流。TS流也叫传输流，是由固定长度为188字节的包组成，含有独立时基的一个或多个节目，适用于误码较多的环境。（3）星座映射。在DVB-S2标准中，规定了4种调制方式，这4种格式的调制阶数为：QPSK（2bit/sHz）、8PSK（3bit/sHz）、16APSK（4bit/sHz）、32APSK（5bit/sHz）。QPSK为四相位移键控，一般可以看成正交的两路传播，一路I支路、一路为Q支路。输入的比特流分别映射成I/Q路的幅度信息，然后进行I/Q路调制，得到正交两路数据。为了和四进制载波配合，需要变换调制器输入的二进制数据为四进制，而二进制数据有4种组合即00、01、10、11，两两组合后分别代表四进制的符号。（4）物理层帧简介。完成星座映射后，数据被封装成物理层帧输出。DVB-S2物理层帧头由帧起始位置和物理层信令编码组成，后面是需要传输的有效数据。帧起始位置SOF顾名思义用于识别帧起始位置由26个二进制符号组成；信令编码PLSCODE长度为64个二进制符号，包含帧数据域调制方式、编码速度、导频是否存在等信息。

结语

世界各国的数字卫星电视传输技术发展前景广阔，由于数字卫星通信的信号质量好、覆盖面又较为广泛，从长远来看成本低，这些优点都使数字卫星电视传输的发展成为必然。与传统的广播电视传输相比较而言，卫星传输不受地理条件的限制，特别是传输容量大而且在压缩技术有了进一步发展前景后，卫星传输的优势更为明显。本文简要介绍萝数字卫星电视传输在我国的发展及基本知识，希望能为更深的技术研究提供理论支撑。

参考文献

[1]曹雪虹，张宗橙.信息论于编码[M].北京：清华大学出版社，2004：19-22.