數(shù)字衛(wèi)星電視接收機要實現(xiàn)dvb-s2信號的接收，需要采用更高精度的調諧器、更高的信噪特性和交叉調制性能，以及高的濾波器抑制特性等。本文分析了產(chǎn)生這些特性要求的技術背景，并提供滿足這些技術特性要求的解決方法。數(shù)字視頻衛(wèi)星廣播標準dvb-s2日益被視為衛(wèi)星傳送高清晰度和交互式電視業(yè)務的解決方案，但要實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，則需要在接收機前端設計中采用更高精度的調諧器。高傳輸速率將依靠更高的調制速率，如8psk(相移鍵控)。反過來，這將要求接收機具有更高的信噪特性和交叉調制性能。 換言之，調制信號中的數(shù)據(jù)位置越多，則當一個數(shù)據(jù)位置引入相鄰位置時，它所允許的噪聲和交叉調制誤差就越小。比較8psk和qpsk兩種調制的眼圖，不難看出為什么8psk系統(tǒng)比qpsk系統(tǒng)容納此類誤差的能力要差。在采用更高調制如16qam(正交調幅)時，這種效應將更復雜。圖1中的噪聲源可能來自很多影響因素，不僅僅來自接收機熱噪聲，還包括(但不僅限于)：交叉調制性能、本地振蕩器相位噪聲、信道濾波器響應和正交失衡，或稱為差分相位和增益失衡。 這些因素將對絕對數(shù)據(jù)位置的眼圖“誤差”的幅度產(chǎn)生影響，并將以均方根方式相加。因此，當設計一種采用高級調制的數(shù)據(jù)電視接收機時，所有因素都很重要。作者：nick cowley

     圖1：時間環(huán)境中，qpsk和8psk調制的星座示意圖。

     調諧器交叉調制性能 任何接收機都有個稱為ip2(失真截獲點)和ip3的優(yōu)良指數(shù)(figure of merit)，它們定義了一個輸入信號上所引入的二階和三階非線性電平。在衛(wèi)星接收機系統(tǒng)中，這些非線性電平將向載波引入偽交叉調制分量，這些可以由大量干擾信號造成。例如，相鄰信道頻譜再生(spectral regrowth)，兩個不期望信道的交叉調制影響信道，等等。這種影響將降低系統(tǒng)的載噪比性能，因為這些來自兩個或更多的類噪聲信道的偽交叉調制分量將影響有用信號，具有噪聲的特性。 在不太理想的系統(tǒng)中，接收到的功率譜可能出現(xiàn)不均勻的情況，例如電纜補償不良，或存在入射功率顯著高出的點波束(spot beam)，這時交叉調制效應會進一步加劇。這種效應要求具有比通過分析理想扁平頻譜所能預測的更高的交叉調制性能。由于期望信道的功率比干擾的功率低，因此這種更高的ip性能需要通過更高的增益設置來獲得。 簡言之，在給定設置下ip2和ip3性能越高，則產(chǎn)生的交叉調制越低，接收信道的載波噪聲性能越好，因而給定接收信號條件下的實現(xiàn)損失越低。相位噪聲 任何振蕩器都有一個稱為相位噪聲特性的優(yōu)良指數(shù)，它定義了當本地振蕩器信號與接收信號相乘時，本地振蕩器傳送到接收信號上的噪聲量。相位噪聲通常定義為在給定的相對于本地振蕩器功率電平的頻率偏移處電平的dbc(相對于載波的分貝)值，但由于必須考慮到所有頻率偏移處的噪聲，因此相位噪聲曲線下的總積分功率才是重要的。這一積分電平稱為總rms積分抖動。 接收機內(nèi)的rms積分相位抖動主要由調諧器中的本地振蕩器決定，解調器根據(jù)其載波恢復環(huán)路情況對低頻施加較小校正。積分相位抖動作為噪聲源疊加在接收信號上，從而降低了載波噪聲性能。 在考察任何振蕩器實現(xiàn)時都會發(fā)現(xiàn)，其自由振蕩相位噪聲特性在較小偏移時具有較高的電平，然后按大約每十倍程下降30db的斜率下降到“閃變噪聲拐點(flicker noise-knee)”(或稱為1/f拐點)以下。越過該門限之后，相位噪聲將按每十倍程20db的斜率下降到“固有噪聲電平”。在接收機中，這種小頻率偏移的高電平相位噪聲通常通過一個鎖定到干凈參考頻率的反饋環(huán)路來加以抑制。在衛(wèi)星接收機中這種環(huán)路為：1. 鎖相環(huán)(pll)環(huán)路，它控制本地振蕩器，并決定環(huán)路帶寬內(nèi)的相位噪聲。2. 解調器載波恢復環(huán)路，它將對相位噪聲起到一定的抑制作用，抑制量由頻率偏移決定。 在考慮相位噪聲的影響時，需要強調的是噪聲的總功率譜密度(即在接收信道帶寬內(nèi)的總積分噪聲)，而不是單點頻偏處的相位噪聲，因為單點相位噪聲指標不能決定總的振蕩器特性。因此，在實際應用中，rms抖動較為重要，而相位噪聲分布本身則并不重要。 因此，一個振蕩器很有可能滿足10khz單點噪聲要求，但卻不能提供高級調制信號所能接受的性能。例如，通過使用一個寬帶寬的pll可對自由振蕩相位噪聲較差的振蕩器實現(xiàn)進行改善，使其滿足10khz單點噪聲要求，但更高偏移處的噪聲貢獻可能依然影響總體積分噪聲抖動，因而使最終的載波噪聲性能無法接受。 在實際應用當中，由于高級調制系統(tǒng)特別容易受到諸如周跳(cycle slipping)之類的影響，因此要求實現(xiàn)盡可能低的積分抖動�？蓪崿F(xiàn)上述性能的最佳