[发明专利]基于FPGA的DVB-S2X系统软解映射方法

说明书

本发明属于数字信号处理技术领域，公开了一种基于FPGA的DVB‑S2X系统软解映射方法，获取所有调制方式的最小欧式距离相关点的编号并存储，对星座图进行划分，得到2N个区域后，DVB‑S2X系统的接收机计算接收点对应的第一象限点的相位值；得到最小欧式距离参考点集合后，计算最小欧式距离参考点与接受点的最小欧式距离，由此得到接收点的每个比特的对数似然比，实现软解映射模块在低复杂度的前提下兼容DVB‑S2X系统中所有的调制方式。本发明达到兼容DVB‑S2X所有调制方式的目的；根据不同调制方式所需存储的最小欧式距离相关点的编号数据。

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的DVB-S2X 系统软解映射方法、数字信号处理系统。

背景技术

目前，最接近的现有技术：从欧洲电信标准协会(ETSI)的ETS300421算起，数字卫星广播系统标准(Digital Video Broadcasting-Satellite，DVB-S)作为当今广播电视领域的主流卫星传输标准，问世已逾十年。相比较2005年颁布的DVB-S2协议，2014颁布的DVB-S2X协议使得卫星直播到户(Direct to Home， DTH)网络的频谱效率提升了20％，其他专业应用的频谱效率提升了51％。 DVB-S2X的优越性得益于其采用了高阶Amplitude PhaseShift Keying(APSK) 调制和多种码率编码的结合。除DVB-S2已有的QPSK，8PSK，16APSK和32APSK以外，DVB-S2X还增加了π/2-BPSK，64APSK，128APSK和256APSK 四种模式以适应不同业务需求，对于同阶APSK也增加了更多不同的星座映射规则。高阶M-APSK调制方式的引入，使得星座点集合急剧扩张，带来更高频谱效益的同时，造成了接收机软解映射模块的复杂度急剧增加。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。

传统DVB-S2X系统软解映射算法包括LOG-MAP算法、MAX-LOG-MAP 算法以及Euclidean算法，这些算法需要在整个星座点集合内频繁求解欧氏距离，若直接应用于高阶APSK调制，则实现复杂度将随着APSK阶数的增长而急剧增长。为了降低高阶M-PSK实现的复杂度，减小欧式距离的计算次数，大量学者在MAX-LOG-MAP算法的基础上进行了深入的研究，2014年Q.Wang等人在IEEE Transactions on Vehicular Technology上发表论文“AUniversal Low-Complexity Symbol-to-Bit Soft Demapper”，该论文研究了均匀格雷映射 APSK的解映射问题，利用接收信号的相位信息以及幅度信息，结合标准格雷映射的一些固有特性，迅速锁定需要求解欧式距离的星座点集合，并将该集合最小化，即将欧式距离的计算次数降至最低，以较小成本实现对数似然比较精确的计算，但其缺陷也很明显，不能应用于非均匀的APSK调制；同年A.D. Abbaszadeh等人在专利(US8923445)“Complex SymbolDe-mapping Using Sectoring”中针对DVB-S2中非均匀APSK调制提出了一种基于查表法的解映射算法，主要思路是借助外部ROM资源所存储的星座图相关信息，缩小求欧式距离的星座点集合，从而减少欧式距离的计算次数，该方法存在的不足之处是，由于仅提供了8-PSK与32-APSK调制方式下的具体处理方案，使得该方法只能适用于某些特定的应用场景，不具有通用性，无法支持并兼容DVB-S2X系统的所有调制方式，同时该方法在对星座图进行子区域划分时，子区域数量过大，大量外部ROM资源的使用导致FPGA资源的严重占用。

综上所述，现有技术存在的问题是：传统DVB-S2X系统软解映射算法不具有通用性；同时在对星座图进行子区域划分时，子区域数量过大，需要大量外部ROM资源支持。

解决上述技术问题的难度：