信道模拟与数字带宽

Posted 2020-12-13 crocuta

符号率（SR）和传输带宽（BW,模拟）的关系是：

BW=SR * (1+ α）

SR= BW / (1+α)

 

α是低通滤波器的滚降系数，当它的取值为0时，频带利用率最高，占用的带宽最小，但由于波形拖尾振荡起伏大，容易造成码间干扰；当它的取值为1时，带外特性呈平坦特性，占用的带宽最大是为0时的两倍；由此可见，提高频带利用率与"拖尾"收敛相互矛盾，为此它的取值一般不小于0.15。

例如常用：DVB-S/S2 a=0.2 DVB-C a=0.16

常用卫星转发器的带宽为36MHz，  54MHz， 72MHz，采用0.2的滚降系数

符号率分别是：36 / 1.2 = 30Ms/s  54/1.2 = 45Ms/s  72/1.2=60Ms/s

 

符号速率 = （有效数字带宽 / FEC内编码率/ FEC外编码率（如RS编码））* 调制因子

有效数字带宽 = 符号速率 / 调制因子 * FEC编码率（内码）* R-S编码率（外码）

 

	调制因子	计算
BPSK	1	1/Log22
QPSK	1/2	1/Log24
8PSK	1/3	1/Log28
16QAM	1/4	1/Log216
32QAM	1/5	1/Log232
64QAM	1/6	1/Log264
128QAM	1/7	1/Log2128
256QAM	1/8	1/Log2256

 

	FEC内编码率
卷积码	1/2、2/3、3/4、5/6、7/8

 

	FEC外编码率
RS编码	188/204

 

一、DVB-S2 54M卫星转发器QPSK调制数字带宽

假设滚降系数使用0.2

54/1.2 = 45Ms/s

45 /（1/2） * （7/8） * （188/204） = 72.57Mb/s

 

二、DVB-C有线64QAM调制数字带宽

 示例：a=0.16，使用64QAM调制，则频带利用率N=log264=6(每个调制符号的比特数)，频道物理带宽为W=8MHz的DVB-C系统，求其有效传输速率SS，计算如下：

1、首先算其符号率D=W/(1+a)＝8/(1+0.16)=6.8966Ms/s

2、总传输速率S=D*N=6.8966*6=41.379Mbps

3、DVB-C的信道编码是RS（204，188），所以有效传输速率SS=S*188/204=38.134Mbps

a是低通滤波器的滚降系数，当它的取值为0时，它的矩型系数最好，占用的带宽最小，但设备很难实现；当它的取值为1时，带外特性呈平坦特性，占用的带宽最大是为0时的两倍；为此它的取值一般不小于0.15。

符号率D=W/(1+a)＝物理带宽/(1+滚降系数)=8/(1+0.16)=6.8966Ms/s

总传输速率S=符号率D*调制比特数N=6.8966*6=41.379Mbps

DVB-C的编码188字节数据，加16字节RS纠错码，数据比是188/(188+16)

有效传输速率=S*188/204=38.134Mbps