主要内容

DVB-S.2链路,包括Simulink中的LDPC编码金宝app

该模型显示了DIRECTV在美国部署的第二代数字视频广播标准(DVB-S.2)中使用的最先进的信道编码方案。该编码方案基于LDPC(低密度奇偶校验)和BCH码的级联。Gallager在1960年的开创性博士论文中发明了LDPC码,通过使用低复杂度的迭代译码算法,LDPC码可以在信道容量附近实现极低的错误率。外部BCH码用于纠正LDPC解码器产生的零星错误。

在相同的传输条件下,DVB-S.2的信道码比DVB-S提供了显著的容量增益,并允许在距离香农极限约0.7 dB到1 dB的情况下,根据传输模式进行准无错误操作(包错误率低于10^-7)。

本示例根据DVB-S.2标准,对BCH编码器、LDPC编码器、交织器、调制器以及接收机中的对应物进行建模。

示例的结构

本例中的通信系统执行以下任务:

  • 用随机源生成BBF帧

  • BCH编码,适用于所有编码参数和正常帧

  • LDPC编码,适用于所有编码参数和正常帧

  • 交错

  • 调制(QPSK、8PSK、16APSK或32APSK)

  • AWGN信道建模

  • 不痒的决定解调

  • 逐行扫描

  • LDPC解码,通过消息传递算法

  • BCH译码

  • BB帧解除缓冲

型号名称=“commdvbs2”;open_system (modelname);RX = [modelname“/RX星座”];将Simulink金宝app对象定义为变量设置参数(RX,“openScopeAtSimStart”,“关闭”);%设置Sim金宝appulink范围可见性参数T=evalc(‘sim(型号名称)’);

此外,该模型还具有测量和显示分组误码率、LDPC误码率和估计e /No的模块。还有一个散点图范围显示接收到的信号,这有助于用户可视化的信号的信道失真。

简化和假设

为了简单起见,下面的示例

  • 假设发射机和接收机之间完全同步

  • 使用AWGN信道的复杂基带模型,而不是完整的卫星信道

  • 使用伯努利二进制随机源在BBFRAME中建模BBHEADER和DATA FIELD,并且不执行基带置乱

  • 金宝app仅支持普通FEC帧(即LDPC码的块长为64800)

  • 在Simulink®中以一个时间单位处理一个LDPC码字金宝app

  • 在软判决解调时,仅考虑星座中最接近接收信号的两点,即可近似LDPC译码的信道输出的对数似然比

  • 使用用户提供的Es/No进行LDPC解码,而不是根据接收信号估计Es/No

另外,该示例没有对DVB-S的这些方面进行建模。2标准:

  • 短框架

  • 物理层(PL)帧

  • PL信令和导频插入

  • PL扰码器

  • 基带(BB)滤波器和正交调制

模型参数

双击模型参数块允许用户为模型设置以下参数:

并显示结果

模型启动时,会自动弹出一个窗口,显示接收信号的散点图。LDPC误码率、分组误码率和从接收信号估计的Es/No将持续更新。

为下一次显示和运行模拟设置范围可见性设置参数(RX,“openScopeAtSimStart”,“开”); sim(型号名称);

LDPC码的功率可以通过默认设置很容易观察到:QPSK、速率1/2、Es/No=1 dB和50次解码迭代。即使Es/No如此低,LDPC解码器也很少出错。散点图生动地说明了信道的噪声程度。

如果Es/No稍微降低,例如降低到0.5 dB, LDPC的误码率就会大得多。这与LDPC码典型的陡峭性能曲线是一致的。

%的清理%%清除上面设置的变量并关闭,而不将更改保存到%在模型中,在MATLAB(R)命令提示符中键入以下命令。%关闭_系统(modelname,0);

精选书目

[1]DVB-S.2标准规范,ETSI EN 302 307 V1.1.1(2005-03)。

R. G.加拉赫,低密度奇偶校验码,IRE信息论学报,第8卷,第1期,1962年1月,第21-28页。

[3] W.E.Ryan,LDPC码的介绍,《磁记录系统的编码和信号处理》(班尼·瓦斯克编),CRC出版社,2004年。