數字衛星廣播傳輸系統的同步與信道編碼技術

王少杰

（作者單位：國家新聞出版廣電總局七三一臺）

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數字衛星廣播傳輸系統的同步與信道編碼技術

王少杰

（作者單位：國家新聞出版廣電總局七三一臺）

摘 要：在世界信息化的發展趨勢下，同步傳輸技術與信道編碼技術的迅猛發展，促使數字衛星產業不斷向前發展。本文基于發展現狀與未來前景兩方面淺談數字衛星廣播的同步傳輸與信道編碼技術。

關鍵詞：發展現狀；未來前景；數字衛星廣播；同步傳輸；信道編碼

1 數字衛星同步傳輸技術發展現狀

數字衛星廣播主要是利用衛星廣播的覆蓋網或其他的獨立數字廣播通道完成信息的同步傳輸過程。目前，比較典型的數字衛星傳輸系統是歐洲的DVB-S以及SDTV，接下來就簡單介紹一下這兩個同步傳輸系統。

1.1 DVB-S標準

DVB-S標準的主要業務是處于11 GHz頻段的廣播衛星業務（BSS）和固定衛星業務（FSS），從而達到為民眾提供多樣化的廣播服務的目的。但是，衛星廣播的傳輸效果非常容易受到功率限制，因此，在信息傳播過程中，必須增強信息的抗干擾能力。為達到這一目的，技術人員往往會對所要傳輸的信號實行多重編碼，比如：外碼為RS碼，內碼采用卷積收縮碼，而調制在一般情況下則采用抗干擾能力比較強的QPSK。

1.2 SDTV衛星傳輸系統

SDTV是目前大多數數字衛星采用的傳輸方式。在SDTV衛星傳輸系統中，以復合的模擬信號或SDI數字信號作為全部編碼器的視頻輸入，并且視頻編碼的格式通常為4：2：0，對于一些圖像質量要求比較高的場合也可采用4：2：2的比例。而它的音頻輸入則一般為模擬信號或者在SDI中嵌入音頻信號。

2 信道編碼技術的發展現狀

2.1 DVB-S信道編碼技術

級聯編碼技術是DVB標準規定的信道編碼技術，并且在完成編碼后信源要經過RS編碼、交織、卷積碼、鑿孔等幾個步驟逐步完成整個信道編碼工作[1]。具體操作步驟如下。

第一步，在級聯碼的外碼編碼中，包含188個字節的傳輸信號按照（204,188）的方式通過RS編碼轉換成RS編碼，該編碼的字節長度為204[2]。

第二步，對上述生成的RS碼進行交織處理，從而達到外碼與內碼相接的目的。交織可解決卷積編碼所產生的連續錯誤編碼，因為交織器可以將連續的錯誤編碼分開，從而使接收端能夠有效糾錯并且所產生的連續錯誤編碼不會超出接收端的最大糾錯能力，在此條件下，不會影響數字衛星廣播的同步傳輸機制。

第三步，在級聯碼的內碼中采用碼率為二分之一，約束長度為7的卷積碼進行信道編碼[3]。實踐表明，QPSK的信號產生效率比較高，對誤碼的抵抗能力也比較強，在信號傳輸過程中即使傳輸信道的幅度減小，它的傳輸性能也不會發生變化，因此，它非常適合運用于數學衛星信道中。但是，它也存在一個較大缺陷，就是對信道的利用率非常低。

第四步，對所得到的卷積碼進行鑿孔處理，最后得到四種不同的編碼率。

3 數字衛星廣播的同步傳輸技術的未來前景

總體而言，目前已有的同步傳輸系統可以說比較完善，在今后的發展中進一步擴大覆蓋面。因為其實就目前的數字衛星廣播傳輸效果而言，依然存在一些比較偏遠的地區無法收聽廣播信息的情況。因此，對于未來的數字廣播傳輸系統而言，應盡可能實現同時、同質接收。

4 數字衛星廣播信道編碼的未來發展

相比目前現存的幾種信道編碼技術而言，LDPC具有較大的發展優勢。LDPC碼一種帶有稀疏校驗矩陣的線性分組碼，其信號是通過生成矩陣方式來映射成編碼序列的[4]。LDPC碼有很多優點，首先它所生成的編碼編譯復雜程度比較低，其次它的結構非常靈活，而且在相同帶寬下能實現更加高速的數字信息傳播。

5 總結

綜上，同步傳輸系統以及信道編碼技術的發展對數字衛星廣播的發展有至關重要的作用。雖然就目前的發展現狀而言，數字衛星廣播產業已處于比較成熟的階段，但這兩方面的技術還需要不斷向前發展。只有這樣，才能使數字衛星廣播產業更加繁榮昌盛。當然，這需要很多科研人員以及技術專家的不懈努力以及廣大人們群眾的支持。

參考文獻：

[1]喬華,項海格．衛星廣播通信信道編碼技術的現狀與發展[J]．衛星與網絡,2006(1)．

[2]楊友福．信道編碼技術與新發展[J]．通信技術,2008(7)．

[3]武信行．數字衛星直播傳輸系統[J]．家電檢修技術,2014(6)．

[4]王萃．中國專業電影數字拷貝的衛星傳輸發展概況[J]．電影技術,2013(12)．