DVB-S2 LDPC Decoding Using Robust Check Node Update Approximations

Broadband satellite services to fixed terminals are currently offered in the forward link by the 2nd generation (2G) digital video broadcasting satellite (DVB-S2) standard. For this standard the use of powerful low-density parity-check (LDPC) error correcting codes has been adopted performing within approximately 1 dB from the Shannon capacity limit. This paper studies and compares for the first time in a systematic manner different approximation methods used in check node update computation of DVB-S2 LDPC decoding with the aim of reducing computational complexity. Various performance evaluation results are presented for a wide range of DVB-S2 parameters, such as LDPC codeword size, coding rate, modulation format and including several decoding algorithms. It is shown that the proposed check node update approximations have a robust behavior, i.e. the resulting performance is quite independent of the DVB-S2 modulation and coding parameters. It is further shown that these approximations perform very close to the optimal sum-product algorithm (SPA) in degradation, which is less than 0.2 dB. Despite this small degradation, the reduction in computational complexity compared to the optimal SPA is significant and can be as high as 40% in computational time savings.     

DVB-S2及其相关技术

论述了卫星数字广播标准DVB-S2制定的必要性及其技术特点。DVB-S2采用高阶调制,信道编码采用LDPC码与BCH码相结合,信道纠错能力可达到Es/N0优于10-7。介绍了香浓极限以及DVB-S2系统的结构组成,并详细介绍了各模块的功能。由于DVB-S2适用于单码流或多码流输入,故它支持多种业务,给卫星数字广播开辟了新的应用领域。为了不使DVB-S接收机作废,DVB-S2采用了向后兼容广播模式。     

A Ku-band monolithic receiver for DVB-S applications

Despite the incessant progress observed in fixed and wireless terrestrial communication networks, satellite systems remain an appealing solution for broadcasting, point-to-point, and multicasting telecommunications, because of undemanding customer equipment and wide coverage capability. In this scenario, digital video broadcasting via satellite (DVB-S) is recognized as one of the main market-attractive telecommunication fields. Up to now, expensive discrete GaAs HEMT or FET devices have been used to build up circuitry for satellite applications at Ku-band. This article presents the first 12-GHz monolithic receiver for DVB-S applications, implemented in a low-cost silicon bipolar technology. The receiver is based on a superheterodyne architecture, employing a fully integrated LO. To comply with the severe LO phase noise requirement of -101 dBc/Hz at a 100 kHz offset from the carrier, an innovative VCO topology was used implementing a three-metal-layer integrated transformer. The performance parameters of the integrated receiver fulfill DVB-S standard specifications.     

自主标准卫星数据广播分发系统关键技术研究

本文对欧洲卫星数据广播分发系统标准DVB-S2优越性能进行了分析,并结合当前应用层技术最新发展水平和我国国情提出了改进建议,提出在自主标准卫星数据广播分发系统的应用层中应该使用raptor码进行前向纠错,在数据链路层可以采用较短的LDPC码分组,这样可以避免采用国外的核心编解码芯片,建立自主标准卫星数据广播分发系统技术传输体制.     

刍适应编码调制技术在DVB—S2中的应用

阐述DVB—S2中自适应编码调制技术（Adaptive Coding Modulation，ACM）的原理，介绍DVB—S2自适应编码调制技术在IP单播中的具体应用，并分析影响ACM性能的因素。     

基于FPGA的DVB-S2解调系统

根据最新的卫星电视传输标准,提出了一种基于FPGA的DVB-S2信道解调系统.分析了DVB-S2全数字解调系统的各部分功能,给出了其结构,并给出了整个系统的仿真结果.     

第二代数字卫星电视广播系统浅析

介绍了数字卫星电视广播技术及其发展概况,对第二代数字卫星电视广播DVB-S2信道结构进行了深入分析,指出了DVB-S2在我国的应用发展前景.     

第三代DVB卫星电视广播标准DVB-S2X综述

2014年3月4日,欧洲DVB组织正式发布了第三代DVB卫星电视广播标准DVB-S2X。相比DVB-S2,DVB-S2X具有更高频谱效率、更大接入速率、更好移动性能、更强健的服务能力提供、更小成本。对DVB-S2X的背景、关键技术、应用领域进行综述性介绍。     

DVB-S2中LDPC码生成法解析

文章在详细分析DVB-S2标准的基础上,研究了DVB-S2中LDPC码的码字构造法则,推导出校验矩阵结构并进行分析,得出DVB-S2中LDPC码的相关参数。同时对标准中的一类码在AWGN信道中进行了仿真,仿真结果表明,这类码性能优异,具有很强的纠错能力。     

新型DVB-S2解调芯片研究

介绍了当前科胜讯、意法半导体、卓联等几大公司推出的DVB-S2相关解调芯片,对其特点进行了比较分析,还讨论了我国在这方面的发展情况.     

DVB-S2 ACM技术中的信噪比估计

为了在DVB-S2系统自适应编码调制(ACM)技术中实现对信道信噪比的精确、高效估计,提出了一种基于子空间分解的数据辅助类信噪比估计算法。计算机仿真结果表明,在较宽的信噪比范围内,该算法的性能优于数据辅助类的最大似然估计算法和经典的基于子空间分解的ED算法,估计精度高,计算复杂度低,非常适合在DVB-S2系统ACM技术中应用。     

基于Ka波段DVB-S2卫星直播系统浅析

介绍了基于Ka波段DVB-S2卫星直播系统,分析了该系统的技术要点,讨论了Ka波段转发器及其关键部件技术的研究进展,并结合DVB-S2的传输特性分析了基于Ka波段DVB-S2的卫星直播系统的可行性.     

On the adaptive DVB-S2 physical layer: design and performance

The successful DVB standard has now evolved into the DVB-S2 standard, which promises to bring very significant capacity gains. The main DVB-S2 feature is its adaptive air interface, where coding and modulation techniques are varied flexibly to maximize performance and coverage. This article addresses the design of the entire DVB-S2 communication chain, considering practical algorithms for coding, modulation, predistortion, carrier and SNR estimation, frame synchronization, and data recovery. The design complexity is exacerbated by the fact that DVB-S2 foresees 28 different coding/modulation pairs, demanding specific optimization and variable frame length. The performance achieved considering all possible impairments is compared to the ideal performance achievable in the Gaussian channel in terms of integral degradation, which ranges from 0.4 to 2,5 dB in going from QPSK to 32-APSK.     

DVB-S2标准的调谐器芯片研究

分析了DVB—S2标准的特点和性能，介绍了业内首款符合此标准的ZL10038调谐器方案，并对其他3款DVB-S2标准的调谐器方案进行了比较。     

基于DVB的卫星数字接收机浅析

介绍了卫星数字电视广播技术及其发展概况,通过和基于DVB-S的卫星数字电视机顶盒进行比较,提出了基于DVB-S2的卫星数字接收机的设计方案,并对实际应用情况进行了分析和总结.     

基于FPGA的DVB-S2通用LDPC编码器设计与实现

研究了一种用FPGA实现DVB-S2标准的LDPC码高速通用编码器的设计方法.设计采用流水线技术和全并行结构相结合的方法,提高了编码效率.FPGA仿真结果和综合报告表明,设计的LDPC码编码器具有通用性,能够针对DVB-S2中两种码长、11种码率的LDPC码进行编码,且时钟频率达到了114 MHz,适用于DVB-S2标准.     

星上DVB-S2载波快速搜索技术

分析数字视频广播(DVB)-S2相对DVB-S的新特性和发展现状,提出一种基于TDQR-C005F的DVB-S/S2载波信号接收参数的搜索方案。重点针对宽带信号载波的中心频率和带宽参数的搜索技术,以及信号频道的符码率、编码码率和导频参数的三级搜索技术进行分析研究。与传统算法相比,算法和系统快速有效地解决了对DVB-S/S2突发信号的检测识别。实验表明,除对极少带宽小于2 MHz的DVB信号难以锁定外,系统对其他常规DVB-S/S2信号实现了准确锁定,识别搜索率达到97.5%。     

IRA码密度进化方法分析与门限判决

针对IRA(非规则重复累积)码的和积译码算法,深入研究了其密度进化方法的原理,并推导了2种密度进化实现算法,即IRA码的离散密度进化和高斯近似算法。在AWGN(加性高斯白噪声)信道中利用2种算法对DVB-S2标准中的IRA码进行门限判决,并对其中的一类码的译码性能进行仿真,为研究和应用DVB-S2标准提供了参考数据。     

宽带卫星通信中的ACM技术

采用自适应编码调制技术(ACM)的卫星数字视频广播新标准(DVB-S2)应用到宽带卫 星通信网中,将极大提升系统吞吐量,提供更丰富的交互式业务。从实际应用的角度,分析 了ACM的控制机制并提出其编码调制方案的简化方法。仿真结果表明,在几乎不影响系统性 能的前提下,该方案可以大幅降低ACM机制的复杂度。     

浅析DVB-S数字卫星电视系统

介绍DVB－S数字卫星电视系统，简要分析了其基本原理，讨论了DVB－S系统的信源编码和信道编码，并给出DVB－S系统的基本结构。