经过十多年的发展,以DVB-S为传输标准、MPEG2为信源标准的第一代卫星数字电视广播系统的产业化已经成熟,被世界上绝大部分国家所广泛使用;虽然中国终端机顶盒的产业化也已经形成规模,但是相应的IC产业才刚刚起步。随着新一代卫星传输标准DVB-S2的公布,新的市场进入孕育期。本文将以卫星数字电视接收终端中的关键芯片为研究对象,从DVB-S及DVB-S2解调技术及SOC设计技术等多个方面对卫星接收及解码领域的算法和框架等进行深入的分析和讨论,提出了多项优化的算法和实现框架,其中DVB-S及SOC相关的算法和技术已经通过大规模的量产考验,DVB-S2相关的算法已经通过仿真及FPGA验证。本文的主要内容安排如下:第一章介绍了卫星数字电视传输标准及信源编码标准,及世界和我国在卫星数字电视广播中的技术及产业化现状,给出本文内容安排及主要研究成果。第二章首先给出了卫星信道模型,仿真分析了各种信道特性、干扰等对信号的影响。然后以DVB-S解调算法为研究对象,对定时恢复、载波恢复及均衡等方面算法进行了分析,提出了一种利于芯片设计实现的解调框架。测试结果及与其他主流芯片性能对比表明,在实际信号接收能力方面,超越了竞争对手。第三章以DVB-S2为研究对象,对广播模式及交互模式下的定时恢复、物理帧同步及载波相位恢复进行了分析,提出了广播模式及交互模式下的解调方案。文中提出的DVB-S2广播模式解调算法结构不仅有利于芯片的设计实现,而且可以在无导频模式下也可以达到快速捕获;针对卫星接收载波误差大的特点,提出了一种定时锁定检测辅助的载波扫频算法,提高低符号率的载波扫频速度;引入一种性能优越的DVB-S2物理帧同步算法,最大程度的利用了已知信息,提高物理帧同步的速度;针对低符号率收敛速度慢的特点,提出一种DVB-S2载波粗略估计算法,提高低符号率时的载波粗略捕捉速度。接着在分析现有算法缺点的基础上,提出一种利于芯片设计实现的DVB-S2交互模式解调算法结构,可以满足最低门限要求;提出一种快速收敛的载波恢复及相位恢复级联算法。第四章以DVB-S模式下的盲扫算法的研究对象,首先分析了几种现有的符号率盲估计算法,对基于基带脉冲的符号率估计算法进行了改进,并指出了缺点。接着提出了一种基于频域和时域的二维盲扫算法,可以实现全频段的高速高效频点及符号率的自动搜索。文中提出的一种针对频域的符号率及载波频率粗略估计算法,及两种针对时域的符号率精确搜索算法,都经过了量产考验。第五章以DVB-S解调及MPEG2解码单片接收SOC芯片为研究对象,首先给出了面向产业化的SOC设计流程;接着分析了此SOC的总线架构及数据流设计。给出了芯片实现框架;同时给出了各个模块的实现方案;提出了一种在SOC芯片中多处理器之间通信的机制。作为国产首款卫星数字电视DVB-S信道接收及MPEG2解码SOC芯片的基础方案通过了量产考验。