衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸接收原理和地面接收站的安裝調(diào)試

接收站的安裝調(diào)試1、衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)的組成5-1所示。同步同步衛(wèi)星6GHZ-14GHZ4GHZ-12GHZIP信息上行站移動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)接收站集體個(gè)體教育放射臺(tái)接收站接收站接收站電視發(fā)射設(shè)備有線電視系統(tǒng)電視機(jī)網(wǎng)圖5-1 衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)的組成1-1上行放射站和接收站把電視中心的節(jié)目送達(dá)同步衛(wèi)星。同時(shí)接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的播送電視信號(hào)，上行放射6GHEG-14GHE4GHE-12GHE，其中主放射站是固定的放射中心，介也可以接移動(dòng)的放射站主要用于現(xiàn)場(chǎng)次轉(zhuǎn)播。線或切換設(shè)備等……同步衛(wèi)星以供給地面接收站接收衛(wèi)星信號(hào)。接收網(wǎng)：NTn=35786kmo同步衛(wèi)星軌道及原理305-2所示。36000km3° 1872km同步軌道圖5-2 同步衛(wèi)星軌道同步衛(wèi)星位于赤道上空約36000公里處的高空。假設(shè)衛(wèi)星天線波束的張角為1/3，即使天線波束的寬度僅有10，也可掩蓋大片的土地。假設(shè)赤道上空的同步軌道每隔35-3所示。同步衛(wèi)星速度=11070km/時(shí) 衛(wèi)星最近點(diǎn)35786km120°41756km赤道

18101km

17.34°73155km衛(wèi)星 衛(wèi)星圖5-3 同步衛(wèi)星軌道124C14KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器，頻帶大于36MHZ。100W以上。鑫諾衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)10---100MV/W左右。衛(wèi)星頻段劃分L0.62--0.79GHZSC波段：3.7-4.2GHZ，Ku波段：11.7--12.75GHZ，K波段：22.4--23GHZ，Q40.5--42.5GHZ，E84--86GHZ。中心頻率 頻率范圍 用途及掩蓋范圍L波段〔(0.7)0.62--0.79GHZ 與地面電視共用1,2,3區(qū)S波段〔(2.5)2.5--2.69GHZ 集體接收電視共用1,2,3區(qū)C波段(3.9) 3.7--4.2GHZ 中國(guó)亞洲部份地區(qū)Ku波段(12) 11.7-12.75GHZ 電視優(yōu)選頻段Ku分為：11.7--12.2GHZ亞洲、澳洲11.7--12.5GHZ歐洲、非洲、前蘇聯(lián)12.1--12.7GHZ南北美洲12.5--12.75GHZ亞洲、澳洲K波段(23) 22.4-23GHZ 電視優(yōu)選頻段：1，2,3區(qū)Q波段(42) 40.5--42.5GHZ 衛(wèi)星播送專用1,2,3區(qū)E波段〔85) 84-86GHZ 衛(wèi)星播送專1,2,3區(qū)WARC規(guī)定空界分為三個(gè)區(qū)域劃定為：第一區(qū)：歐洲、非洲、阿拉伯半其次區(qū)：為南北美洲第三區(qū)：為亞洲和大洋洲數(shù)字壓縮及傳輸衛(wèi)星電視播送的優(yōu)點(diǎn)：播業(yè)務(wù)使用的頻段頻段頻率范圍頻段頻率范圍帶寬地區(qū)GHzGHzMHz安排播送 定通信

業(yè)務(wù)劃分移動(dòng) 通信

衛(wèi)星固定 地上通信 播送170第1第2區(qū)∨170第1第2區(qū)∨∨第3區(qū)∨∨∨∨190全世界∨∨∨35第2區(qū)∨〔下行〕35第3區(qū)∨〔上行〕50013區(qū)∨500第13區(qū)∨∨∨∨〔下行〕∨750第1區(qū)∨∨∨∨500第3區(qū)∨∨∨∨500第3區(qū)∨∨∨2.5~2.69C(3.9)Ku〔12〕

2.5~2.5352.655~2.693.7~4.211.7~12.212~12.7512.5~12.75K〔23〕Q〔42〕

22.5~2341~43

2000

全世界 ∨E〔85〕 84~86

200

全世界 ∨0土在使用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視節(jié)目以前，如七十年月，解決電視掩蓋問(wèn)題的方法是增100米以上的修建高塔放射天線，建設(shè)大量的差轉(zhuǎn)臺(tái)，增加微波中繼站等手段，這樣也不能解決全國(guó)百分之百在的領(lǐng)土掩蓋問(wèn)題，當(dāng)時(shí)北京進(jìn)入云南宣威的第一個(gè)微波站，是第四十三個(gè)站，北京的電視信號(hào)傳輸?shù)皆颇舷蠼恿愐粯右徽疽徽镜耐聜鳌Ｖ虚g哪一個(gè)站出問(wèn)題將影響到以下幾個(gè)站點(diǎn)節(jié)目傳輸。每個(gè)站點(diǎn)的傳輸都有一部份信號(hào)損失，就這樣一些地形簡(jiǎn)潔的山區(qū)、沙漠、海島等，受地形條件的限制是很難收到信號(hào)的，衛(wèi)星35800公里高空，位置適宜的同步衛(wèi)星一顆衛(wèi)星就可以掩蓋我國(guó)全部領(lǐng)土。電磁波能量利用率高的需要，與效勞區(qū)邊沿處的場(chǎng)強(qiáng)卻很難滿足要求，舉例說(shuō)明，依據(jù)計(jì)算一座503-4db，所以電磁能量利用率很高。圖像質(zhì)量好，穩(wěn)定性高50公里〔差轉(zhuǎn)把握臺(tái)〕50座中繼信號(hào)穩(wěn)定，圖像質(zhì)量好。節(jié)約基建時(shí)間，減小財(cái)力、人力、物力投資。2023多座放射臺(tái)，60%的經(jīng)費(fèi)。星的國(guó)家之一。數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸?shù)母驹砻}沖串。那么它們?cè)鯓幼儞Q的呢，這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程叫做A模擬--D數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換過(guò)程見(jiàn)以以下圖模擬信號(hào)輸入通濾波器取樣器模擬信號(hào)輸入通濾波器取樣器量化器MPEG-2信源編碼器數(shù)字輸出數(shù)字電視信號(hào)的傳輸基元是二進(jìn)制的數(shù)字傳輸，就是“1”和“0”.“1“是0In的電平大小u0OV，是需要承受四相鍵〔QPSR〕RS碼進(jìn)展級(jí)聯(lián)的誤碼保護(hù)方法。字信號(hào)，再進(jìn)展MPEG-2的壓縮編碼，隨后把這些數(shù)字信號(hào)實(shí)施數(shù)碼流編碼，MPEG-2〔簡(jiǎn)稱MPEG組織從MPEG-1低速率進(jìn)展起來(lái)的高速M(fèi)PEG-2壓縮數(shù)字信號(hào)〔也就是干擾編碼MPEG-2傳187個(gè)數(shù)據(jù)TmA5-4和5-5所示：1、MPEG2編碼與復(fù)用[信源編碼〔幀內(nèi)編碼〕]2、信道編碼〔糾錯(cuò)編碼〕與調(diào)制視頻入視頻入視頻壓縮編碼音頻入音頻壓縮編碼節(jié)目復(fù)用數(shù)據(jù)入發(fā)送R-S編碼交織卷積編碼QPSK相位調(diào)制放射臺(tái)圖5--4 數(shù)字壓縮及傳輸一個(gè)周期的模擬信號(hào)π2π2πTT一周期=1503字節(jié)同步1同步1188字節(jié)同步2188字節(jié)同步80011字節(jié)188字節(jié)000、111、11、001111圖5-5 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)天空數(shù)萬(wàn)公里是必會(huì)收到個(gè)中雜波、電磁波的干擾，那么RS編碼、交織碼、卷積碼經(jīng)過(guò)與數(shù)字信號(hào)的疊加能有效地抗干擾和糾錯(cuò)，這樣放射到衛(wèi)星的數(shù)碼信號(hào)就是一組由數(shù)字信號(hào)、RS數(shù)碼、交織碼組成的混合數(shù)碼信號(hào)，但基帶信號(hào)照舊是二進(jìn)制的數(shù)碼信號(hào)，但是它不宜在頻道中進(jìn)展長(zhǎng)距離傳輸，因而要進(jìn)展調(diào)制，使用脈沖系列把握正弦波的振幅、頻率、相位中的一個(gè)參量或兩個(gè)參量。MPEG-1就是把圖像內(nèi)的角貼畫分為8X8的像素塊，然后承受DCT技術(shù)對(duì)每個(gè)像素進(jìn)展壓縮。承受的是TPEG標(biāo)準(zhǔn)，承受的是幀內(nèi)編碼，其整個(gè)編碼和解5-6所示。FDCTFDCT量化器熵編碼器已編碼圖像8×8像素量化表編字表已編碼圖像熵編碼器反量化器IDCT8×8像素重造圖像量化表碼字表圖5-6 數(shù)字壓縮編碼器和解碼器MPEG-224P;t/96KHZ音頻。MPEG-2編碼與MREG-1的不同之處是把信源分成36分層次，把數(shù)據(jù)劃分MPG-1標(biāo)準(zhǔn)供給信息的四倍多。是考慮到多種選擇數(shù)據(jù)儲(chǔ)601建議規(guī)定的電視播送的區(qū)分率。24pt/96KHZ音頻視頻系列層〔GOP〕層圖像幀層條帶層像素塊層用以把握振幅的叫做振幅〔ASK)，把握頻率的叫做頻率控〔FSK)，把握相位的稱為振位鍵控〔PSK)5-7所示合成的波形圖“1“時(shí)己調(diào)載波的相位與未調(diào)載波的相位同相，而碼元為“0“時(shí)兩者的相位差為180B(t)VC(t)一起送入乘法器相乘，則乘法器輸出時(shí)確定VC(t〕當(dāng)基帶信號(hào)為“0”時(shí)，脈沖變成負(fù)極性，則輸出波形Vout(t〕應(yīng)與VCt〕反相，這樣就可以得出一個(gè)結(jié)論，雙相調(diào)信任號(hào)中無(wú)載波成份，信號(hào)能量的利用率高，其頻帶和數(shù)字調(diào)一幅波相等。1,P,B幀，4:2:0，電視信號(hào)本身數(shù)碼率為216Mb/s6MHZ帶寬內(nèi)，這樣電視信號(hào)的壓縮比為：壓縮比＝(216=2)=6=18這樣小的壓縮比是易于實(shí)現(xiàn)的。目前我國(guó)地方臺(tái)租用的頻帶為7MHZ,1MHZ的帶寬可以用于傳輸信息，從而增加了電視互動(dòng)功能。既然是數(shù)字傳輸，就要求攝像系統(tǒng)、編輯系統(tǒng)上行站放射系統(tǒng)，同步衛(wèi)星3-5年內(nèi)電視臺(tái)全部的節(jié)目都要用數(shù)字信號(hào)傳輸。數(shù)字衛(wèi)視、此、模擬衛(wèi)視的優(yōu)點(diǎn)。形成的重影。圖像清楚度高，數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中損耗小效率高。增加了頻道容量，大大提高了衛(wèi)星頻段的利用率奮由于數(shù)字壓〔27-36MHZ)。(4〕圖像失真小于模擬信號(hào)。(5〕數(shù)字信號(hào)易存儲(chǔ)。掃瞄，雙現(xiàn)畫面圖像移位轉(zhuǎn)動(dòng)，放大縮小等……而數(shù)字信號(hào)很簡(jiǎn)潔做到這些。衛(wèi)星電視地面接收系統(tǒng)及高頻頭衛(wèi)星電視地面接收系統(tǒng)的組成，衛(wèi)星電視地面接收系統(tǒng)包括室外單元，室內(nèi)單元,如圖5-8所示。衛(wèi)星信號(hào)4GHz~12GHz970MHZ~1470MHZ室外單元970MHZ~1470MHZ室外單元室內(nèi)單元差轉(zhuǎn)站無(wú)線電視臺(tái)圖5-8 室外和室內(nèi)單元LNB〔輸電纜5-9所示。衛(wèi)星信號(hào)4GHz~12GHz低噪聲放大 第一混頻 前置放大器第一本振5-9室內(nèi)單元

室內(nèi)單元970MHZ1470MHZ接或集體接收衛(wèi)星電視節(jié)目要求。普及型可滿足直接接收衛(wèi)星電視節(jié)目要求。接收天線Ku波段信號(hào)的接收性能影響不大。饋源的組成天線可分為正饋和偏饋兩種；高頻頭分為C波段模擬信號(hào)接收分別式和Ku5-10、5-11所示，即〔1〕〔2〕圓波導(dǎo)器，(3)〔4〕介質(zhì)板，各個(gè)局部的主要作用是：生駐波比感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使相移到達(dá)要求。矩形波導(dǎo)器〔變換器〕把接收的原極化波轉(zhuǎn)換90o，以便極化方向與高頻頭相適應(yīng)。5-10、5-11所示。矩形波導(dǎo)矩形波導(dǎo)矩形波導(dǎo)波浪盤介質(zhì)板圓波導(dǎo)介質(zhì)板接收垂直極化波 接收水平極化波圖5-10極化器方位圖矩形波導(dǎo)矩形波導(dǎo)矩形波導(dǎo)波浪盤介質(zhì)板圓波導(dǎo)介質(zhì)板接收右旋極化波 極化波圖5-11 極化器方位圖天線的極化原理極化對(duì)于衛(wèi)星接收站是一個(gè)很重要的概念假設(shè)用于接收的半波振子軸線與我們架設(shè)接收站可常常用這個(gè)概念。極化的概念是依據(jù)1670年丹麥學(xué)者，在爭(zhēng)論依據(jù)電場(chǎng)相對(duì)于時(shí)伊的軌跡來(lái)判幾別極化的形式，一般分為兩大類：線極化和圓極化?！?〕線極化分為垂直極化和水平極化，凡電場(chǎng)垂直于地面的波均稱為垂直5-1390度，對(duì)于衛(wèi)星線極化波，不同的位置其入射角度不同，由此定義垂直和水平極化應(yīng)以平行與入射面還是垂直于入射面確定。我們接收的鑫諾衛(wèi)星Ku波段的信號(hào)是垂直極化方式傳送的。5-12垂直極化波圖5-13 水平極化波5-145-15所示。假設(shè)平面波動(dòng)場(chǎng)電場(chǎng)大小不變，而方向卻以角界頻率轉(zhuǎn)，則這類電磁波為圓極化波，這類波的電場(chǎng)可分解成兩個(gè)重量，振幅相等，而時(shí)間上相差二／/2=900，可用復(fù)矢量表示為圖，式中“一”表示右旋圓極化波E的旋轉(zhuǎn)方向和電磁〔LCPE的旋J90E方向傳播。5-14左旋極化5-15右旋極化〔3〕線極化與圓極化共存時(shí)，極化器的調(diào)整?；乃綐O化波，就得轉(zhuǎn)動(dòng)夭線饋源中介質(zhì)片。(4〕高頻頭高頻頭是室外單元的一個(gè)重要部件，起到放大，變頻的作用。(5)室內(nèi)單元衛(wèi)星接收機(jī)。數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)工作原理數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)工作原理如圖5-16 所示，由天線高頻頭輸出的970MHZ—1470MHZ的中頻信號(hào)，先輸入到接收機(jī)的調(diào)諧器，調(diào)諧后輸出不同頻段的不同頻率的數(shù)字信號(hào)，輸送到QPSK解調(diào)器，輸出的數(shù)字信號(hào)的誤碼率到達(dá)10-110-2，輸出的數(shù)字信號(hào)送到維特比解碼器進(jìn)展解碼、糾錯(cuò)。輸出的數(shù)字信號(hào)10-4RS解碼電路，再次10-11，輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，要是外圍的傳輸設(shè)備或終端設(shè)備有數(shù)字輸入接口，可以直接使用此信號(hào)。從RS解碼電路輸出的數(shù)字信號(hào)通過(guò)去復(fù)用電路后，經(jīng)MPEG-2信號(hào)分別與解碼電路，一方調(diào)諧器 維特比解碼 去交識(shí)電路RS解碼

數(shù)字信號(hào)輸出與解碼電路

視頻音頻圖圖5-16 數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)工作原理框圖衛(wèi)星接收站的安裝與調(diào)試地面位置選擇。衛(wèi)視天線應(yīng)安裝在地域開(kāi)闊，信號(hào)通路無(wú)高山或高大建筑物的位10度的位置，否則會(huì)使天線的噪聲系數(shù)急劇增比較開(kāi)闊的地域。等干擾區(qū)。天線安裝位置要留意固定好，即使有10級(jí)大風(fēng)也不應(yīng)移位。室外單元高頻頭與衛(wèi)視接收機(jī)的連線應(yīng)盡可能短，一般不要超過(guò)30米，這樣有利益降低饋線的傳輸損耗，提高信載比。室外天線安裝比較高的地方〔位置〕要認(rèn)真的安裝好避雷針，由于度的衛(wèi)星，就可實(shí)現(xiàn)全球的電視播送及通信，其實(shí)現(xiàn)在己不止三顆，據(jù)國(guó)際通信組統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在太空的有用同步衛(wèi)星就有14個(gè)，報(bào)廢的停頓工作的就更多了，己成為太空垃圾，亞太地區(qū)1999年統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在24顆。見(jiàn)表：131-401998718日送入軌道的，工作頻段，主用于直播數(shù)字電視、數(shù)字高清楚電視的以數(shù)字高質(zhì)量語(yǔ)言MPEG-26.2MHZ通過(guò)該衛(wèi)星用垂直線極化，下行頻率F=4.106GH向國(guó)內(nèi)播送。還有亞洲2111282E火箭放射升空，定點(diǎn)于赤道東經(jīng)100.5度設(shè)計(jì)壽命為137000型。它24C14KUC波段掩蓋北起俄羅斯，南到澳大利亞，東到印度，西到東歐北非的寬闊地區(qū)，約可掩蓋世界72%人口，KU3個(gè)波段接發(fā)器用于播送電視與數(shù)據(jù)通信。衛(wèi)星接收站的安裝與調(diào)試安裝衛(wèi)星接收站器材預(yù)備1個(gè)。③3米長(zhǎng)饋線1根。④衛(wèi)星接收機(jī)壹臺(tái)。⑤14寸收監(jiān)彩色兩用電視機(jī)壹臺(tái)。⑥萬(wàn)用電表1塊。⑦活動(dòng)人冊(cè)手，電1圈。⑨電源插座板。