DVB-S标准由EBU/ETSI JTC公布于1994年12月，编号ETS 300421，规定了11/12GHz卫星业务的帧结构、信道编码和高频调制。
DVB-S2的设计预定对家庭中的IRD（综合接收解码器）提供DTH（直接到户）电视广播服务，同时也适合于集体接收系统（SMATV，卫星主天线电视）和本地有线电视网。
DVB-S2是DVB系列内最新的先进卫星传输系统，可以改善和扩展DVB-S的应用范围，能适应今天的卫星数字电视广播中更多更高的要求。
首先，DVB-S2优点。与DVB-S相比较，DVB-S2具有下列主要优点：
（1）在其他条件相同下，信道容量大30%；
（2）应用范围增加，可以组合DVB-S的DTH功能与DVB-DSNG（专业应用的数字卫星新闻采集）功能；
（3）自适应编码技术能使卫星转发器资源的使用价值最大化。
其次，DVB-S2应用领域。
DVB-S2在信道编码和高频调制的设计上，考虑到下面的应用领域。
（1）广播业务（BS）；
（2）交互业务（IS）；
（3）数字电视馈送与DSNG组合（DTVC/DSNG）；
（4）其他专业应用（PS）。
再次，DVB-S2技术措施
DVB-S2的容量比DVB-S平均高30%，其性能得益于下面的技术措施。
（1）调制模式
四种调制模式中，QPSK和8PSK供广播应用，可将卫星转发器激励到接近饱和的非线性状态。16APSK和32APSK更适应于专业场合，要求转发器工作于半线性状态，虽然功率效率有些下降，但输出码率得到大的提高。
（2）滚降系数
DVB-S的低通滤波器滚降系数α=0.35，DVB-S2中增加了可选的α=0.25和α=0.20，可提高带宽利用率。
（3）前向误码校正（FEC）
（一）DVB-S2系统构成
DVB-S2的系统构成包括模式适应、TS流适应、FEC编码、比特到星座点映射和调制等几大部分，如图10-4所示。
图10-4 DVB-S2系统构成方框图
1.模式适应
模式适应部分与系统的具体应用相关联，例如，虚线框是属于多输入流应用的。图中，包括输入流接口、输入流同步（可选）、空包删除〔仅适用于ACM（自适应信道编码和调制）和TS流〕、CRC-8编码（供接收机对数据包进行误码检测，仅适用于打包输入流）及输入流合并（仅适用于多输入流模式）和判别。对于CCM（恒定信道编码和调制）和单TS流，模式适应部分仅保留输入流接口（实现DVB-AS1或DVB-SP1到逻辑比特的变换）和CRC-8编码。
2.流适应
流适应部分实施数据填充（多输入流场合下）以完成基带帧，并实行基带加扰。输出为基带帧数据。
3.FEC编码
FEC编码包括BCH外编码和LDPC内编码（编码率1/4，1/3，2/5，1/2，3/5，2/3，3/4，4/5，5/6，8/9，9/10共11种可选）。
4.映射
根据应用情况，实现QPSK、8PSK、16APSK或32APSK的星座映射；另外，在QPSK和8PSK星座图中采用格雷码映射。
5.PL（物理层）成帧
PL成帧实现与FEC帧相同步，并实施伪PL帧插入、PL信令插入和导频符号插入（可选），以及能量扩散用的PL加扰等处理。
6.基带滤波和正交调制
基带滤波为升余弦平方根的低通频谱整形，滚降系数α=0.35、0.25或0.20。正交调制依照映射的星座图产生出RF信号。
（二）DVB-S2的系统配置
DVB-S2在广播业务、交互业务、DSNG（数字卫星新闻采集）和专业业务等不同应用场合下的系统配置情况如表10-4所示。
表10-4 系统配置与应用场合
注：①②③的说明见正文。
（三）DVB-S2子系统规范
下面说明图10-4所示的DVB-S2系统中的各个子系统。
1.模式适应子系统
图10-4中给出模式适应子系统实现从输入接口时数据字段输入流判别的信号处理。
（1）输入接口
本规范中，由接口对系统作出界定，系统接口特性如表10-5所示。
表10-5 系统接口特性表
（2）输入流同步
DVB-S2调制器中的数据处理会使用户信息产生变化的传输延时，由输入流同步器提供合适的处理来保证恒定比特率（CBR）和打包输入流有恒定的端到端传输延时。
（3）空包删除
对于ACM模式和TS流输入数据格式，应能识别其中的空包（PID=8191D）并予以删除，这能减小传输码率和提高误码纠错能力。接收机中，可在原来的空包处重新插入被删除的空包。
（4）CRC-8编码
如果UPL=0D（连续通用流），CRC-8编码电路应不加修正地转送该输入流。如果UPL≠0D，则输入流为前端有一个同步字节的UP包（长度为UPL比特）序列（若原始流不包含同步字节，加入0D值的同步字节）。
对UP包的有用部分（同步字节除外）进行8比特的CRC编码，多项式为：
CRC-8编码器的输出是下式的余数。
CRC-8=余数［x8u（x）/g（x）］
式中，u（x）是有用输入序列（UPL-8个比特）。
CRC-8编码器框图及得到的UPL序列如图10-5所示。
图10-5 CRC-8编码器及UPL序列
（5）合并器和判别器
模式适应的输出流格式如图10-6所示。
图10-6 模式适应输出端的流格式
（6）基带包头插入
基带包头长度10个字节，插在数据字段之前用以描述数据字段格式。
2.流适应子系统
图10-4中的流适应子系统有两个作用，一是根据数据流情况实施数据填充，二是对填充后达到恒定长度（Kbch，未BCH编码的块长比特数）的基带帧实施加扰，编码参数如表10-6（a）（b）所示。
表10-6
续表
由表10-6可见，第3列与末一列数值之比即是LDPC码的编码率值（k/n），表中，Nbch是BCH编码后的码长（n，k），Kldpc和nldpc含义相同。
（1）数据填充
数据填充是在数据字段DFL后填充Kbch-DFL-80个“0”比特，使帧适应输出为恒定长度的Kbch比特。广播业务场合下，DFL=Kbch-80，因而不必填充，如图10-7所示。
图10-7 帧适应中的数据填充
（2）基带加扰
基带加扰处理与DVB-S相同，PRBS生成多项式为g（x）=1+x14+x15，在每个基带帧开始时15个移存器的初始化值为100101010000000。
3.FEC编码
FEC编码包括BCH编码、LDPC编码和比特交织，输入流是基带帧（Kbch比特），输出流是FEC帧（ndpc比特），如图10-8所示。
图10-8 级联编码后、比特交织前的数据格式(www.xing528.com)
BCH码的校验比特（BCHFEC）附加在基带帧后面，LDPC码的校验比特（LDPCFEC）又附加在BCHFEC后面。
（1）BCH编码；
（2）LDPC编码；
（3）比特交织（适用于8PSK、16APSK和32APSK）。
基带包头的MSB首先读出，但3/5编码率的8PSK例外，基带包头的MSB在第3个读出。
8PSK和常规FEC帧的比特交织（3/5编码率除外）如图10-9所示。
图10-9 8PSK和常规FEC帧的比特交织（3/5编码率除外）
8PSK和常规FEC帧的比特交织（仅3/5编码率）如图10-10所示。
图10-10 8PSK和常规FEC帧的比特交织（仅3/5编码率）
每种块交织的格式如表10-7所示。
表10-7 比特交织结构
交织深度（比特数）即如第2、3列所示。
4.比特映射入星座图
输入序列是FEC帧，输出序列是XFEC帧（复数或矢量FEC帧），由64800/n或16200/n个调制符号组成。每个调制符号为（I、Q）格式的复合矢量，或是e＜Φ的极坐标矢量。
（1）比特到QPSK星座图的映射
QPSK中通常采用格雷码的QPSK调制，如图10-11所示。
图10-11 比特到QPSK星座图的映射
图10-12 比特到8PSK星座图的映射
图10-13 比特到16APSK星座图的映射
（2）比特到8PSK星座图的映射
当叠加在调相波上的噪声不使得矢量角度超出±n/8时，能正确解调符号，如图10-12所示。
（3）比特到16APSK星座图的映射
16APSK调制是兼有调幅和调相的调制，这里两个同心圆的星座图构成16APSK，如图10-13所示。
内圆半径R1，圆周上均匀分布四个星座点，外圆半径R2，圆周上均匀分布12个星座点。R2/R1比值γ应符合规范，如表10-8所示。
表10-8 16APSK的最佳星座图半径比γ（线性通道）
（4）比特到32APSK星座图的映射
32APSK调制由三个同心圆构成，如图10-14所示。
图10-14 比特到32APSK星座图的映射
三个圆的半径为R1、R2、R3，圆周上分别均匀分布4、12、16个星座点。比值γ1=R2/R1和γ2=R3/R1应符合规范，如表10-9所示。
表10-9 32APSK的最佳星座图半径比γ1、γ2（线性通道）
（5）MAPSK的特点
多进制的MASK与多进制的MPSK调制系统，在系统带宽一定的条件下它们的传输码率高于二进制，也就是说，多进制调制系统的已调制频谱效率（bit/s/Hz）高。
前述的MQAM实际就是MAPSK的一种特例。采用哪种调制方案更好，取决于两种星座图中星座点间最小距离哪个较大。
两个星座图中圆的半径都标为γ，意思是两者的最大功率（或幅度）相同，据此可比较两者的优劣。
16PSK中，相邻星座点的距离为：
16QAM中，相邻点的水平或垂直距离为：
L为水平或垂直方向上的电平数，现L=4，因此：
5.物理层成帧（PL成帧）
图10-4中，映射子系统后面是PL成帧子系统方框，通过下面的处理使XFEC帧输入形成加扰的PL帧输出，如图10-15所示。
图10-15 物理层（PL）帧的输出格式
当没有XFEC帧（复数或矢量FEC帧，64800/n或16200/n个符号组成）处理和传输时，由生成的伪PL帧插入填补。
将XFEC帧判别其整数的恒定长度时隙S个（每个S包含M=90符号），S值如表10-10所示。
表10-10 每XFEC帧内时隙S的数目
表10-10中，PL成帧效率n=90S/［90（S+1）+Pint{（S-1）/16}］，式中P=36，int{}为取整函数。
（1）伪PL帧；
（2）PL信令；
（3）导频插入；
（4）物理层加扰。
6.基带成形和正交调制
升余弦平方根函数由下式表示：
式中，fN=1/（2Ts）=Rs/2为奈奎斯特频率。
正交调制时，用sin2πf0t和cos2πf0t分别与同相分量I和正交分量Q（经滤波的基带信号）相乘（f0为载波频率），将两个乘积信号相加便形成已调制的输出信号。
（四）纠错性能
在AWGN影响下，DVB-S2信道的QEF（准无误码，单路节目5Mbit/s解码器每小时内不能纠正的差错事件小于一个）所需的Es/No（dB）（Es为每个传输符号的平均能量，Es/No=Eb/No+10lgn，n为表10-11中的频谱效率）如表10-11所示。
表10-11 QEF PER=10-7的Es/No（AWGN信道）
续表
（五）后向兼容模式
后向兼容（BC）模式是指在单路卫星信道中传输两种TS流：第一种是HP（高优先）TS流，符合原来DVB-S的规范；第二种是LP（低优先）TS流，仅供DVB-S2兼容接收机解码使用。
后向兼容的实施方法有以下两种：方法一分层调制；方法二分级调制。
分级调制方式后向兼容的简要框图如图10-16所示。
图10-16 后向兼容的分级调制框图
其第一支路为符合DVB-S规范的HP TS流，第二支路为符合DVB-S2规范的LP TS流，自本书第328页图10-4中FEC编码子系统内LDPC编码器后引出（虚线所示）。
分级调制时采用非均匀式8PSK星座图，调制中的LP DVB-S2信号是经BCH和LDPC级联编码的，LDPC的编码率为1/4、1/3、1/2或3/5，LP流的生成应按照图10-4的框图，而图10-16中的分级映射应按每符号3比特映射为8PSK星座图。
（六）不同纠错能力的SDTV和HDTV的合用
DVB-S2系统可以通过多TS流传输多种广播业务，如图10-17。
图10-17 SDTV流和HDTV流的VCM合用
图10-17中，假定传输符号率为27.5Mbit/s（Mbaud），MUX1的调制采用QPSK、3/4编码率，比特率为12Mbit/s，用于SDTV，MUX2的调制采用16APSK、3/4编码率，比特率为40Mbit/s用于HDTV，它们的C/N要求分别为5dB和5.5dB。
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