DVB-S2X系统软解映射方法、数字信号处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种DVB‑S2X系统软解映射方法、数字信号处理系统，DVB‑S2X系统包括发射机、信道和接收机，位于接收机的软解映射模块是发射机中星座映射模块的逆过程，用于将接收机的星座点进行解析，得到该星座点的每个比特的对数似然比，所述DVB‑S2X系统软解映射方法包括：确定调制方式、编码速率及星座图；根据所述编码速率计算星座图内圆半径与外圆半径比值，根据星座图中各星座点确定相位坐标值；所述星座映射模块根据所述星座图特性，将编码得到的二进制向量映射到星座点，其中每个星座点对应一个4比特向量；所述软解映射模块根据星座图中每个比特所具有的特性，先比较该比特对应16个星座点的概率值大小，排除概率值最小的N个星座点，N≥1。

Dvb-s2x system soft demapping method and digital signal processing system

【技术实现步骤摘要】
DVB-S2X系统软解映射方法、数字信号处理系统
本专利技术涉及数字信号处理
，特别涉及一种DVB-S2X系统软解映射方法、数字信号处理系统。
技术介绍
2005年，第二代数字卫星电视广播标准DVB-S2发布，该标准在DVB-S的基础上采用了新的纠错编码方式(BCH)结合低密度奇偶校验码(LDPC)，增加了新的调制体制16APSK(AmplitudePhaseShiftKeying简称为APSK)和32APSK和新的工作模式，即可变编码及调制方式(VCM)和自适应编码方式(ACM)等。通过以上新技术的应用，DVB-S2能显著改善卫星传输的带宽利用率，并提高传输功率效率。经过十几年的发展，该标准已经成为全球应用最为广泛的下一代卫星电视广播标准。随着数字卫星电视广播行业和其他媒体传输需求的增加，高容量卫星技术的进步和硬件平台的飞速发展，DVB组织从2011年底开始研究DVB-S2的扩展标准，并于2014年3月发布了DVB-S2X。DVB-S2标准采用了四种调制方式：QPSK，8PSK，16APSK，32APSK。其中16APSK星座图模式为4+12APSK，32APSK星座图模式为4+12+16APSK,16APSK和32APSK在广播服务中属于可选选项。而DVB-S2X采用了更多高阶的调制方式：BPSK，QPSK，8PSK，8APSK，16APSK，32APSK，64APSK，128APSK，256APSK。其中16APSK，32APSK星座图在DVB-S2标准的基础上，增加了8+8APSK，4+8+4+16APSK星座图，64APSK为可选项。DVB-S2X标准通过引入更高阶的调制方式，进一步提高了现行标准的频谱利用率。DVB-S2X系统主要由发射机，信道和接收机构成。位于接收机的软解映射模块是发射机中星座映射模块的逆过程，意图在于将接收机的接收点进行解析，得到该点的每个比特的对数似然比。高阶调制技术的采用使得卫星通信系统的传输能力得到极大提高，但是计算复杂度也有很大增加。目前，在实际的卫星接收中，64APSK及更高的调制方式实现难度极高，降低高阶调制解调方式的计算复杂度成为了当前研究热点。DVB-S2X标准中，高阶调制技术与LDPC编译码结合使用，解调不再采用传统的硬解调方式，而是采用软解调方式，即解调端输出编码比特的软信息至译码器，再由译码器进行硬判决译码。软输出解调器通常采用基于最大对数后验概率准则的对数似然比(Log-LikelihoodRatio,LLR)算法计算高阶调制信号的软输出解调信息，但计算复杂度较高，在卫星硬件平台实现比较困难，因此其简化算法的研究很有实用意义。目前针对DVB-S2标准的16APSK、32APSK调制信号的软解调算法已经有很多人做过研究，但针对DVB-S2X标准新采用的调制方式的研究还较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种DVB-S2X系统软解映射方法、数字信号处理系统，以解决现有的软解调算法计算复杂度较大的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种DVB-S2X系统软解映射方法，DVB-S2X系统包括发射机、信道和接收机，位于接收机的软解映射模块是发射机中星座映射模块的逆过程，用于将接收机的星座点进行解析，得到该星座点的每个比特的对数似然比，所述DVB-S2X系统软解映射方法包括：确定调制方式、编码速率及星座图；根据所述编码速率计算星座图内圆半径与外圆半径比值，根据星座图中各星座点确定相位坐标值；所述星座映射模块根据所述星座图特性，将编码得到的二进制向量映射到星座点，其中每个星座点对应一个4比特向量；所述软解映射模块根据星座图中每个比特所具有的特性，先比较该比特对应16个星座点的概率值大小，排除概率值最小的N个星座点，N≥1。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，所述星座映射模块输出的星座点表示为s_k＝s_I+j*s_Q，所述星座点的相位坐标值经过高斯白噪声信道，所述软解映射模块接收到的信号表示为：r_k＝I_k+j*Q_k。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，所述DVB-S2X系统中，所述调制方式为8+8APSK，所述编码速率为90/180、96/180、100/180、18/30或20/30。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，调制方式8+8APSK所对应的星座图由两个同心圆组成，内圆含有8个星座点，外圆含有8个星座点，其中R1代表内圆半径，R2代表外圆半径，γ＝R2/R1，不同的编码速率对应不同的γ值。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，得到该星座点的每个比特的对数似然比包括：LDPC编译码或Turbo编译码与8+8APSK调制方式联合使用，将接收机输出的软信息送入译码器，在译码器逐比特硬判决出数字符号0或1；计算每比特符号的概率似然比，根据似然比进行判决；基于最大后验概率准则，映射比特的对数似然比。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，所述的DVB-S2X系统软解映射方法还包括：对4比特向量的最低位比特b_0进行判决，b_0位信息关于I轴、Q轴都对称，将b_0位信息的判决放在第一象限进行；第一象限中，在直线Y＝X上方，b_0均为1，在直线Y＝X下方，b_0均为0；根据b_0位的图形特征，判断当|r_I|≥|r_Q|时，b_0＝0，当|r_I|<|r_Q|时，b_0＝1；接收机输出的第一软信息在译码器是根据软信息的正负性进行硬判决，第一软信息LLR(b_0)为：LLR(b_0)＝abs(r_I)-abs(r_Q)。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，所述的DVB-S2X系统软解映射方法还包括：对4比特向量的第二低位比特b_1进行判决，当r_I≥0时，b_1＝0，当r_I<0时，b_1＝1，第二软信息LLR(b_1)与r_Q无关；使第二软信息LLR(b_1)等于r_I；LLR(b_1)＝r_I。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，所述的DVB-S2X系统软解映射方法还包括：对4比特向量的第三低位比特b_2进行判决，当r_Q≥0时，b_2＝0，当r_Q<0时，b_2＝1，第三软信息LLR(b_2)与r_I无关；使第三软信息LLR(b_2)等于r_Q；LLR(b_2)＝r_Q。可选的，在所述的DVB-S2X系统软解映射方法中，所述的DVB-S2X系统软解映射方法还包括：对4比特向量的最高位比特b_3进行判决，b_3位信息关于I轴、Q轴都对称，b_3位信息的判决在第一象限进行；当|r_I|≥|r_Q|时，LLR(b_3)＝P0-P8，当|r_I|＜|r_Q|时，LLR(b_3)＝P1-P9，本专利技术还提供一种应用上述任意一项的所述DVB-S2X系统软解映射方法的数字信号处理系统。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DVB-S2X系统软解映射方法，DVB-S2X系统包括发射机、信道和接收机，位于接收机的软解映射模块是发射机中星座映射模块的逆过程，用于将接收机的星座点进行解析，得到该星座点的每个比特的对数似然比，其特征在于，所述DVB-S2X系统软解映射方法包括：/n确定调制方式、编码速率及星座图；/n根据所述编码速率计算星座图内圆半径与外圆半径比值，根据星座图中各星座点确定相位坐标值；/n所述星座映射模块根据所述星座图特性，将编码得到的二进制向量映射到星座点，其中每个星座点对应一个4比特向量；/n所述软解映射模块根据星座图中每个比特所具有的特性，先比较该比特对应16个星座点的概率值大小，排除概率值最小的N个星座点，N≥1。/n

【技术特征摘要】
1.一种DVB-S2X系统软解映射方法，DVB-S2X系统包括发射机、信道和接收机，位于接收机的软解映射模块是发射机中星座映射模块的逆过程，用于将接收机的星座点进行解析，得到该星座点的每个比特的对数似然比，其特征在于，所述DVB-S2X系统软解映射方法包括：
确定调制方式、编码速率及星座图；
根据所述编码速率计算星座图内圆半径与外圆半径比值，根据星座图中各星座点确定相位坐标值；
所述星座映射模块根据所述星座图特性，将编码得到的二进制向量映射到星座点，其中每个星座点对应一个4比特向量；
所述软解映射模块根据星座图中每个比特所具有的特性，先比较该比特对应16个星座点的概率值大小，排除概率值最小的N个星座点，N≥1。


2.如权利要求1所述的DVB-S2X系统软解映射方法，其特征在于，所述星座映射模块输出的星座点表示为s_k＝s_I+j*s_Q，
所述星座点的相位坐标值经过高斯白噪声信道，所述软解映射模块接收到的信号表示为：
r_k＝I_k+j*Q_k。


3.如权利要求2所述的DVB-S2X系统软解映射方法，其特征在于，所述DVB-S2X系统中，所述调制方式为8+8APSK，所述编码速率为90/180、96/180、100/180、18/30或20/30。


4.如权利要求3所述的DVB-S2X系统软解映射方法，其特征在于，调制方式8+8APSK所对应的星座图由两个同心圆组成，内圆含有8个星座点，外圆含有8个星座点，其中R1代表内圆半径，R2代表外圆半径，γ＝R2/R1，不同的编码速率对应不同的γ值。


5.如权利要求4所述的DVB-S2X系统软解映射方法，其特征在于，得到该星座点的每个比特的对数似然比包括：
LDPC编译码或Turbo编译码与8+8APSK调制方式联合使用，将接收机输出的软信息送入译码器，在译码器逐比特硬判决出数字符号0或1；
计算每比特符号的概率似然比，根据似然比进行判决；
基于最大后验概率准则，映射比特的对数似然比。


6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张厦，姜泉江，梁广，余金培，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海;31