衛(wèi)星與微波通信實驗報告

實驗一衛(wèi)星數(shù)字電視接收一、 實驗?zāi)康?、 了解接收衛(wèi)星電視的具體方法。2、 學(xué)會使用天線接收機，并掌握接收天線的調(diào)整。3、 接收“中星6B衛(wèi)星電視”，出穩(wěn)定的節(jié)目。二、 實驗器材天線、高頻頭、衛(wèi)星接收機、電視、饋線三、 實驗過程與原理1、接收天線的組成與工作原理天線是收集和處理遠處的衛(wèi)星發(fā)出的高頻電磁波信號的裝置。它的通信器件主要包括反射器、饋源、高頻頭和饋線。天線是無線電波的輸入端口。機械部件主要包括饋機械部件主要包括饋機械部件主要包括饋機械部件主要包括饋源支撐桿、俯仰角調(diào)整機構(gòu)、方位轉(zhuǎn)動機構(gòu)和底座等。2、 方位角的計算從接收點到衛(wèi)星的視線在接收點的水平面上有一條正投影線，從接收點的正北方向開始，順時針方向至這條正投影線的角度就是方位角，順時針方向至這條正投影線的角度就是方位角，實際使用時應(yīng)考慮當(dāng)?shù)卮牌菙?shù)值。計算結(jié)果方位角負值為南偏角。計算結(jié)果方位角負值為南偏西，正值為南偏東，方位角以正南為西，正值為南偏東，方位角以正南為西，正值為南偏東，方位角以正南為西，正值為南偏東，方位角以正南為0°角邊。：3、 仰角的計算從接收點仰望衛(wèi)星的視線于水平線構(gòu)成的夾角就是仰角。在計算方位角、仰角之前先從地圖上查出本地站址的經(jīng)度和緯度4、 影響天線效率的主要因素-天空噪聲：這是由星體中的能量變換和某些大氣層活動造成的寬帶輻射大寬帶輻射。這種噪聲主要通過主瓣輸入，與仰角的大小無關(guān)。-大地噪聲：溫暖的地面中分子的激發(fā)造成的大帶寬噪聲稱為大大地噪聲。在高緯度的低仰角中，它對天線噪聲的作用最大。-人為噪聲：機器和設(shè)備發(fā)出的噪聲也會增大天線噪聲。例如汽例如汽例如汽例如汽車的打火系統(tǒng)、剪草機以及螢光燈的開和關(guān)。天空噪聲和人為噪聲比起噪聲的主要成份大地噪聲的作用更小。一般來說，在噪聲比起噪聲的主要成份大地噪聲的作用更小。一般來說，在仰角低于30°左右時，天線噪聲溫度會迅速增加。5、 衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收機及其主要性能-衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收機，俗稱機頂盒，目前沒有標準的定義，傳統(tǒng)的說法是“置于電視機頂上的盒子置”。它是利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)或有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺，利用電視機作為用戶終端，提高現(xiàn)有電視機的性能或增加其功能。-接收機基本上可劃分為數(shù)字電視接收機、網(wǎng)絡(luò)電視(WebTV)接收機和多媒體(Multimedia)接收機三類。-數(shù)字電視接數(shù)字電視接數(shù)字電視接數(shù)字電視接收機的主要功能是：將接收下來的數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號，使用戶不用更換電視機就能收看數(shù)字電視節(jié)目，圖像質(zhì)量接近500線水平。四、實驗中出現(xiàn)的問題和數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)：（1） 貴州衛(wèi)視下行頻率3796極化水平符號率6930湖南衛(wèi)視下行頻率3750極化水平符號率10490CCTV-1下行頻率12275極化垂直符號率27500（2） 貴州衛(wèi)視信號質(zhì)量最強72%，CCTV-1信號質(zhì)量居中65%，湖南衛(wèi)視信號質(zhì)量較低59%五、心得體會做衛(wèi)星接收實驗，實驗前要檢查電氣設(shè)備，檢查線路，檢查電壓，檢查正常后才能進行設(shè)備連接。實驗時調(diào)試衛(wèi)星接收設(shè)備要有耐心細心觀察屏幕顯示的數(shù)據(jù)變化，得出大致位置后進行細調(diào)。實驗二CATV前端組建一、 實驗?zāi)康?、 了解和認識CATV前端的類型和組成。2、 學(xué)習(xí)CATV的轉(zhuǎn)換。3、 掌握CATV的組成。二、 實驗器材電視機、DVD、拋物面天線、場強儀、接收機、分支器、連接線(若干)三、 實驗過程和原理衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)主要由二部分組成，，即：衛(wèi)星信號接收和前端信號處理。衛(wèi)星信號接收部分主要有衛(wèi)星天線、饋源和高頻頭組成。衛(wèi)星天線是接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的電磁波信號，并把該信號反射給饋源。通過饋源把收集到的信號傳給高頻頭，由高頻頭把變頻信號傳給前端設(shè)備進行信號處理。經(jīng)低噪聲放大，混頻以及第一次頻放大后高頻頭輸出，30?20dBW的中頻(970?1470MHz)信號，第一次變頻的目的將3.7?4.2GHz的較高頻率信號下變頻為的0.97?1.47GHz的較低頻率信號，以便于實現(xiàn)穩(wěn)定的高增益放大，而且在較低頻率上將信號用電纜饋送到前端設(shè)備進行再次信號處理，信號衰減相對較低。前端信號處理有五部分組成，第一是功率分配器，第二是衛(wèi)星前端信號處理有五部分組成，第三是制式轉(zhuǎn)換器，第四是調(diào)制器，第五是混合器。四、 實驗中出現(xiàn)的問題和數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)：、功率分配器是把輸入信號功率等分或不等分成幾路信號功率輸出，以達到衛(wèi)星傳送同頻段內(nèi)的多套電視節(jié)目。衛(wèi)星接收機是把輸入信號(收機是把輸入信號(920?1470MHz)解調(diào)還原成為具有標準接口電平的電視視頻和伴音信號。制式轉(zhuǎn)換器是將各種制式轉(zhuǎn)換PAL為制，以適應(yīng)我國接收設(shè)備的信號接收。調(diào)制器的主要作用是把衛(wèi)星接收機還原的音頻信號和視頻信號調(diào)制成為射頻信號?；旌掀鞯闹饕饔檬前颜{(diào)制以后的各路信號混合成一路信號，采用頻分復(fù)用共纜傳輸技術(shù)一根電纜傳輸包含不同頻率的信號，其目的在于使用戶通過調(diào)節(jié)電視機頻率就可以收到衛(wèi)星電視節(jié)目。五、 心得體會CATV是一種使用同軸電纜作為介質(zhì)直接傳送電視、調(diào)頻廣播節(jié)目到用戶電視的一種系統(tǒng)。跟無線廣播一樣，許多的頻道可以使用不同的頻率互不干擾的在一根電纜中傳送。電視的調(diào)諧器、錄像機或者收音機能夠從混合信號里把一個頻道選出來。實驗三、模擬微波電視傳輸一、 實驗?zāi)康?、 了解整個微波通信系統(tǒng)工作的原理和信號流程。2、 了解微波通信系統(tǒng)的組成。3、 完成音頻、視頻信號的微波傳輸、接收。二、 實驗器材VCD（1臺）、電視機（1臺）YM246.3中功率、CIV3168射頻頻率、場強儀、萬用表（1個）、領(lǐng)頻調(diào)制器、合成器、連接線（若干）三、 實驗過程和原理1、微波有下述幾個主要特點（1）.波長短（1m-0.1mm）:具有直線傳播的特性，利用這個特點，就能在微波波段制成方向性極好的天線系統(tǒng)，也可以收到地面和宇宙空間各種物體反射回來的微弱信號，從而確定物體的方位和距離，為雷達定位、導(dǎo)航等領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用。⑵.頻率高：微波的電磁振蕩周期（10-9-10-12s）很短，已經(jīng)和電子管中電子在電極間的飛越時間（約10-9s）可以比擬，甚至還小，因此普通電子管不能再用作微波器件（振蕩器、放大器和檢波器）中，而必須采用原理完全不同的微波電子管（速調(diào)管、磁控管和行波管等）、微波固體器件和量子器件來代替。另外，微波傳輸線、微波元件和微波測量設(shè)備的線度與波長具有相近的數(shù)量級，在導(dǎo)體中傳播時趨膚效應(yīng)和輻射變得十分嚴重，一般無線電元件如電阻，電容，電感等元件都不再適用，也必須用原理完全不同的微波元件（波導(dǎo)管、波導(dǎo)元件、諧振腔等）來代替。⑶.微波在研究方法上不像無線電那樣去研究電路中的電壓和電流，而是研究微波系統(tǒng)中的電磁場，以波長、功率、駐波系數(shù)等作為基本測量參量。⑷.量子特性：在微波波段，電磁波每個量子的能量范圍大約是10-6?10-3eV，而許多原子和分子發(fā)射和吸收的電磁波的波長也正好處在微波波段內(nèi)。人們利用這一特點來研究分子和原子的結(jié)構(gòu)，發(fā)展了微波波譜學(xué)和量子電子學(xué)等尖端學(xué)科，并研制了低噪音的量子放大器和準確的分子鐘，原子鐘。⑸.能穿透電離層：微波可以暢通無阻地穿越地球上空的電離層，為衛(wèi)星通訊，宇宙通訊和射電天文學(xué)的研究和發(fā)展提供了廣闊的前途四、實驗中出現(xiàn)的問題和數(shù)據(jù)分析、眩，—數(shù)據(jù)：五、心得體會在此次實驗中，我們學(xué)到了整個微波通信系統(tǒng)工作的原理和信號流程，了解微波通信系統(tǒng)的組成，模擬微波傳輸，就是把視頻信號直接調(diào)制在微波的信道上，通過天線發(fā)射出去，再通過微波接收機解調(diào)出原來的視頻信號。實驗四、微波工程實驗一、 實驗?zāi)康?、 了解整個微波通信系統(tǒng)工作的原理和信號流程。2、 了解微波通信系統(tǒng)的組成。3、 完成數(shù)字信號的微波傳輸、接收。4、 掌握微波工程實踐。二、 實驗器材誤碼儀、示波器、場強儀、天線、YM246.3中功率、CIV3168射頻頻率計、萬用表（1個）三、 實驗過程和原理1、微波發(fā)信通道的組成框圖如下微波發(fā)信設(shè)備組成框圖1、數(shù)字微波通信的發(fā)信設(shè)備包括微波射頻部分，中頻部分和數(shù)字基帶部分。其設(shè)備的組成如下：基帶部分。III?城III?城微波收信設(shè)備組成框圖實驗步驟1、 檢查電源是否正常，機箱交流、直流通路是否短路。、2、 通電，電源指示燈亮。3、 打開信號源（誤碼儀），選擇、HDB3碼輸出，用示波器觀察HDB3輸出碼型，并記錄。4、 把調(diào)制機箱“TV/DATA”，同時把，HDB3碼從機箱碼2M口送入。5、 測中頻輸出功率、頻率，記錄數(shù)據(jù)。6、 用場強儀測試中頻輸出信號的頻譜，觀察圖像，記錄頻譜。7、 連接發(fā)射機中頻信號輸出口“IF”至高頻機箱上變頻輸入口“TEST1”，測經(jīng)上變頻后從測經(jīng)上變頻后從“PUTOUT”出來的已調(diào)信號的功率、頻率。8、 接入模擬信道，測量經(jīng)20米左右的傳輸線后的功率值。9、 連接好傳輸線和衰減器，把經(jīng)過模擬信道的已調(diào)信號送到高頻機箱“PPUTOUT”口，經(jīng)下變頻后，從“TEST2”輸出，此時的信號頻率應(yīng)為中頻，調(diào)整模擬信道的衰減器的衰減系數(shù)，這時用場強儀測量信號的頻譜。記錄信號的頻譜，認真觀察、識別信噪比的好壞，并分析。10、 測試完后，連“TEST2”和解調(diào)機箱端口和解調(diào)機箱端口“I