一種對dvbs2信號的低時延解譯方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信偵察領域中對DVBS2信號的偵收和處理，它具有能以低時延在低信噪比下解譯DVBS2信號的能力，能支持所有模式的DVBS2信號并具備對DVBS2X系統向上擴展的能力。
【背景技術】
[0002]目前已有的DVBS2偵察系統通常是以硬件解調加軟件譯碼為處理方式。該種方式的缺點是時延相對較大，能夠滿足一般非合作偵收任務，但是較難滿足實時對抗任務對時延的要求，并且該種環境還要求系統必須支持自適應編碼調制模式，具備偵收所有用戶報文的能力，同時將硬件復雜度、功耗和重量控制在一定范圍內。因此，探索一種輕量級、低時延的偵收解譯系統是該領域亟需解決的關鍵技術之一。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于避免上述【背景技術】中的不足之處，提供一種對DVBS2信號的低時延解譯方法及裝置。本發明是一種基于數字信道化和同步頭檢測的方法，通過精確解析每一幀的幀信息作為參數，同步配置解調、譯碼等硬件模塊，從而實現以低時延解譯DVBS2信號的目的。此外，為了使裝置能在低信噪比環境中工作，使用了一種融合幀頭獨特字、幀頭信息段和導頻段特性的聯合相關匹配方法，提高了相關峰值的顯著特征。該裝置具有輕型化的特點，能夠適用于天基與地基的衛星信號偵察和干擾場合。
[0004]本發明的目的實現方法如下，本發明的一種對DVBS2信號的低時延解譯方法和裝置，包括步驟:
[0005]①信道單元將DVBS2射頻信號轉換為中頻信號；
[0006]②采樣單元根據時鐘單元提供的采樣時鐘對中頻信號進行實時模/數信號轉換，從而得到DVBS2數字信號并同時輸出至解調譯碼處理單元和系統控制監控單元；
[0007]③系統控制監控單元對DVBS2數字信號進行信號分析，得到中頻特征信息并輸出至解調譯碼處理單元;其中，中頻特征信息包括DVBS2信號的頻點、帶寬和負譜標識；同時，系統控制監控單元還將外部輸入信息轉發至解調譯碼處理單元，其中，外部輸入信息包括幀頭獨特字、幀頭信息段和導頻段；
[0008]④解調譯碼處理單元根據步驟③中得到的中頻特征信息對DVBS2數字信號作下變頻處理，得到零中頻信號;對零中頻信號依次作符號同步運算、載波同步運算、幀頭相關匹配運算、解擾、解映射、解交織和譯碼，最后將譯碼后的幀數據輸出至系統控制監控單元；
[0009]⑤系統控制監控單元根據幀數據進行作圖并輸出圖像信號。
[0010]其中，步驟②包括如下步驟:
[0011]201、采樣單元內的模/數轉換器將步驟①得到的DVBS2中頻信號進行模/數轉換，將單端模擬信號轉換為差分數字信號，并輸出至采樣單元內的現場可編程邏輯陣列；
[0012]202、現場可編程邏輯陣列對步驟201中產生的差分數字信號經重組后轉換成單端數字信號，經緩存后再根據DDR格式生成適合傳輸的DVBS2數字信號，并同時輸出至解調譯碼處理單元和系統控制監控單元。
[0013]其中，步驟④包括如下步驟:
[0014]401、下變頻模塊將步驟②中得到的DVBS2數字信號轉換成單端信號，同時在模塊內部產生一個本振信號，其中本振信號的頻率是根據步驟③中的中頻特征信息計算所得；再將單端信號和本振信號進行混頻得到零中頻信號并輸出至符號同步模塊；
[0015]402、符號同步模塊對步驟401得到的零中頻信號進行匹配濾波得到濾波后信號，其中匹配濾波的系數是根據步驟③中的中頻特征信息計算所得;再提取濾波后信號的環路誤差值，并使用環路誤差值生成糾偏信號，將糾偏信號和濾波后信號進行混頻，得到一倍符號速率信號并輸出至載波同步模塊；
[0016]403、載波同步模塊將步驟402得到的一倍速率信號復制成兩路，其中一路一倍速率信號作粗載波同步處理并輸出至幀頭解析模塊;幀頭解析模塊根據系統控制監控單元提供的幀頭獨特字、幀頭信息段和導頻段對粗載波同步處理后的信號進行差分相關運算得到相關值序列，將相關值序列和門限值作比較得到幀頭位置，并根據幀頭位置對粗載波同步處理后的信號進行解析得到幀長和幀編碼速率;載波同步模塊將另一路一倍速率信號作細載波同步處理得到解調信號并輸出至解擾-解映射-解交織模塊；另一方面，幀頭解析將幀長、幀頭位置和幀編碼速率等參數輸出至解擾-解映射-解交織模塊，將幀長和幀編碼速率等參數輸出至譯碼模塊；
[0017]404、解擾-解映射-解交織模塊根據幀長、幀頭位置和幀編碼速率對步驟403得到的解調信號依次進行解擾、解映射和解交織處理，得到編碼信號并輸出至譯碼模塊；
[0018]405、譯碼模塊根據幀長和幀編碼速率對編碼信號作前向譯碼得到幀數據，之后將幀數據輸出至系統控制監控單元。
[0019]一種對DVBS2信號的低時延解譯裝置，包括信道單元1、采樣單元2、時鐘單元3、解調譯碼處理單元4和系統控制監控單元5，其特征在于:時鐘單元3將93.75MHz的采樣時鐘輸入至采樣單元2;信道單元I將接收的DVBS2射頻信號轉換為中頻信號;采樣單元2對中頻信號進行模/數轉換、單端/差分轉換和數據重組，并將結果分別送給解調譯碼處理單元4和系統控制監控單元5;解調譯碼處理單元4根據系統控制監控單元5提供的外部輸入信息和中頻特征信息對DVBS2中頻信號作下變頻、符號同步運算、載波同步運算、幀頭相關匹配運算、解擾、解映射、解交織和譯碼，得到幀數據并輸出至系統控制監控單元5;系統控制監控單元5根據幀數據作圖并輸出圖像信號。
[0020]其中，解調譯碼處理單元4包括下變頻模塊10、符號同步模塊11、幀頭解析模塊12、載波同步模塊13、解擾-解映射-解交織模塊14和譯碼模塊15;下變頻模塊10根據系統控制監控單元5提供的中頻特征信息將采樣單元2輸出的DVBS2數字信號變頻至零中頻，并輸出至符號同步模塊11;符號同步模塊11根據中頻特征信息對零中頻信號進行匹配濾波、環路誤差值提取和混頻得到一倍符號速率信號并輸出至載波同步模塊13;載波同步模塊13對一倍符號速率信號作載波粗同步，并將得到的粗載波同步信號輸出至幀頭解析模塊12，載波同步模塊13提取并抵消一倍符號速率信號中的相位誤差并輸出解調信號至解擾-解映射-解交織模塊14;幀頭解析模塊12將粗載波同步信號與系統控制監控單元5提供的幀頭獨特字、幀頭信息段和導頻段作相關匹配，檢出相關峰值作為幀頭位置，并根據幀頭位置得到該幀的幀長和幀編碼速率，然后將幀長、幀頭位置和幀編碼速率輸出至解擾-解映射-解交織模塊14，將幀長和幀編碼速率輸出至譯碼模塊15;解擾-解映射-解交織模塊14根據幀長、幀頭位置和幀編碼速率對解調信號依次進行解擾、解映射和解交織運算得到編碼信號并輸出至譯碼模塊15;譯碼模塊15根據幀長和幀編碼速率對編碼信號作前向譯碼得到幀數據，之后將幀數據輸出至系統控制監控單元5。
[0021 ]本發明相比【背景技術】具有如下優點:
[0022]1、本發明與其他DVBS2解譯裝置相比，實現了解調和譯碼功能的全硬件解決方案，從而大大縮短處理時延，提高了實時性。
[0023]2、本發明中采用了一種聯合相關匹配方