基于DVB-S2協議的多線程軟件平臺設計

康紅霞，賈躍偉，王繼博，張潔漪

（1.中交信捷科技有限公司，北京 100080；2.解放軍陸軍工程大學通信工程學院，南京 210007；3.南京熊貓漢達信息科技有限公司，南京 210007）

1 引言

隨著衛星通信飛速發展，衛星通信設備廣泛應用于諸多領域。本文基于DVBS2協議，主要實現衛星信號發送軟件平臺的設計。衛星信號發送和接收設備是衛星系統的重要組成部分，如何最大限度的提高衛星信號的收發處理速度是衛星網絡提供寬帶業務的關鍵一環，采用DVBS2協議，同時利用DSP的硬件多核多線程功能提高衛星收發的處理速度。以多核DSP嵌入式平臺為硬件基礎，通過對DVBS2的協議算法仿真驗證過后，實現增加信息處理速率功能。論文結構如下：第2部分介紹了DVB-S2協議，第3部分給出DVB-S2協議軟件實現總體設計，第4部分對設計方案進行了軟件測試，第5部分對全文進行總結。

2 DVB-S2協議

DVB-S2協議具有以下特點：可變輸入方式，適應于單輸入流或各種形式的復用流（包括信息包或者連續形式）；基于LDPC（低密度奇偶校驗碼）和BCH（博斯一喬赫里一霍克文黑姆碼）的FEC系統，在高斯白噪聲信道下傳送時的均方誤差距香濃公式極限只差0.7～1dB；碼率分布從1/4～9/10，4種星座分布，編碼可從2b/s/Hz到5b/8/Hz；3種滾降系數0.35、0.25、0.2；自適應編碼與調制（ACM），可優化信道編碼與調制。

其中，N-K為校驗節點的總數，q=（N-K）/M。

隨后的每M個一組的變量節點，和第一個變量節點連接的一組校驗節點是隨機選擇的。選擇的原則是使LDPC碼的雙向圖中不含周長為4的環，并且使周長為6的環的數目最小。這樣既保證了編碼過程引入了一定的隨機性，又保證了采用BP譯碼算法時不會猶豫存在過多的短環，破壞使信息獨立的外信息原則，導致編碼的性能下降。

按照具體步驟實現MATLAB算法后運行浮點仿真程序，仿真出發送數據，如圖1。

3 軟件平臺測試

數據對比可以清楚的看到DVB-S2協議的數據收發一致，初步達到了設計效果，另外通過RPU，多線程優化并測試，結果如圖2。

圖1 MATLAB浮點數據發送結果

圖2 優化前后發送速率對比

通過上述表格數據可以看出，經過RPU優化后，發送速率提高了約14倍，經過多線程優化后，發送速率提高了約2倍。經過兩次優化，發送速率總共提高了約30倍。由此實現了SB3500平臺上的RPU優化和多線程優化，提高發送效率的目標。

4 結束語

基于DVB-S2協議的衛星通信多線程收發機可以在具備良好的數據發送速率，同時具有體積小，功耗低等優點，將會更多的運用在民用通信、軍用通信之中，可謂是前景廣闊，順應了多元化的發展趨勢。本文研究成果具有重要的實用價值。