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介绍卫星电视接收技术

作者:admin时间:2019-05-22 10:16浏览:

带宽,载频间还有1MHz宽的阻隔。在这种情况下,一个转发器上的TWTA功率被5个数字卫星信号运用,显然每个数字卫星信号所获得的功率要小于一个转发器只给一路模仿卫星信号的功率,因而真实的一路数字卫星电视信号的EIRP值要比模仿卫星电视信号小,这便是数字卫星信号比模仿卫星电视信号难接纳的主要原因之一。

在多路单载波(MCPC)情况下,它的优势便是能够在一路载波(下行频率)下传输数路乃至20多路电视信号,当然这个载波信号的带宽要比单路单载波宽了,一般此刻的多路单载波信号要占一个转发器36MHz的带宽,如中星6B和亚太6号上信号大多如此。在一路载波下要传输如此多路的电视信号,从技术上,对基带信号的要求是很高的,其中有一点是怎么防止多达20余路电视信号之间的串扰问题,解决的办法是降低它们的电平,选用功率回退的办法,结果是多路单载波信号既便是占用一个转发器的功率,而实际发射的功率仍是变小了。所以EIRP值也要比模仿卫星信号的 EIRP值小,因而接纳起来难了。一起多路单载波信号中,所传输的电视路数越多,每一路电视信号紧缩的越历害,其带宽就越窄,其传输质量越难以确保。为了在较窄的带宽情况下传输而不丢掉信息,就必须选用高符码率传输,用这么高的速率便是为了弥补频带过窄而易丢掉信息的对立。而如此之高的速率(符码率)又给地上接纳时增加了解码时间和难度。

根据以上原因,咱们在接纳数字卫星信号时,因为它比模仿信号场强要弱,所以感到难以接纳了。

1 卫星接纳机的门限问题

有人讲数字机有门限,模仿机没有门限。这是一个错觉,乃至是过错观点。数字机的门限咱们能感觉到,要么有信号,要么没信号。而模仿机门限仅仅咱们没有感觉到。模仿机的门限定义为在确保接纳机输出必定信噪比S/N情况下,输入信号的最小载噪比 C/N。这个最小C/N便是模仿机的门限,相似于数字机的Eb/N。仅仅因为模仿机在收模仿信号时,因模仿信号是连续的、多状态的,所以在低于门限值C/N时仍能作业,仍有输出,仅仅这个输出是达不到要求的信噪比 S/N的,这给运用惯数字机的人一种感觉好像没有门限。而数字机接纳数字信时,数字信号只有两种状态且互不连续的,因而低于门限时无信号输出,给人一种明显的门限感觉。人们过错的将这种感觉移植到模仿机上,便对模仿机发生了过错认识。

运用卫星传送播送电视节目一般是运用同步轨迹卫星,也称为静止轨迹卫星,即从地上上看,卫星是静止不动的。同步轨迹卫星坐落地球赤道上空3.6万公里,这就相当于在3.6万公里高空建立了一个信号收转站,其信号掩盖区域非常之大,理论上讲每颗卫星能够掩盖地球1/3的地表面积。卫星电视的长处是掩盖范围大、信号安稳、质量好,特别适合于幅员辽阔、地形杂乱的国家。

2 卫星电视播送的组成和原理

卫星电视播送一般选用C波段或Ku波段进行传送。C波段具有掩盖范围大,信号安稳,受降雨等气象要素影响小等长处,但接纳易受地上同频微波信号的搅扰,接纳天线的口径也比较大(一般大于2m),因而,C波段一般用于大范围节目传输。Ku波段具有传输容量较大、信号强、地上搅扰小、接纳天线口径较小(一般1m左右)等长处,但信号传输受降雨等气象要素影响大,掩盖范围相对较小,因而Ku波段一般用于区域性节目掩盖,卫星播送电视直播即选用Ku波段。

一个典型的卫星播送电视传送一般由地球站、卫星和接纳站等3部分组成。来自电台、电视台的播送电视节目首要进行紧缩、复用,再经过中频、上变频和高功率放大转化为适合卫星传输的高频信号,然后再由卫星地球站上行发送至卫星。

数字卫星电视的呈现,大大改进了人们收看卫星电视的视觉效果,然后逐步将模仿卫星电视筛选。然而,这种开展也的确使接纳者增加了接纳的难度,数字卫星电视信号的接纳不再像模仿卫星电视信号那么简便、直观、容错度较大。数字卫星电视信号的难接纳,一方面表现在对地上接纳的基理、接纳的办法与技巧上;别的还有很重要的一方面便是空中卫星上行的原因,在星上,向地上转发的数字卫星电视信号的生成,传输的技术条件,造就了比模仿卫星电视信号难接纳的基理。

咱们知道,通信卫星或播送卫星上有若干个转发器,卫星电视信号便是由这些转发器将地上站发射来的电视信号接纳并经过处理后再向地上发射而构成的。转发器在这儿起到很重要的信号转化效果,每颗卫星上都有许多转发器。早期开展的卫星转发器都较少,最新的卫星都有40个以上转发器,一起还有若干个 Ku乃至Ka转发器,而这些转发器分别运用不同指向的天线构成不同的卫星信号波束。早期卫星上转发器不多,星上天线也不多,所以构成的波速很少,基本上是面波束,且是固定指向的,也便是说卫星上一切转发器所发出的信号,基本上是1个或者2个面波束。可是随着科技的开展,现代卫星不只转发器多了,天线也多了,不再是一切的转发器都运用1面或2面星上天线。它们是根据市场需求由不同的转发器运用不同天线,构成不同的极化、不同的波段、不同指向的辐射波束,1颗卫星能够多达10余个不同区域波束,场强图也有10余种,正是因为这些新式卫星上承载着众多不同的数字卫星电视频道,用一张场强图就难以解决众多不同指向、不同极化的信号接纳。

3 卫星电视播送的传送方法和开展

为了进步卫星的运用率,一般多套播送电视节目通过同一卫星转发器传送,选用的传送方法一般有两种,即SCPC(单路单载波)方法和MCPC(多路单载波)方法。

3.1 SCPC方法特色

(1)节目上下行灵活,能够方便地实现在不同地址上行多套播送电视节目(一个 36MHz卫星转发器大约能够传送5~6套规范清晰度数字电视节目),以频率分隔的方法共用一个卫星转发器。可是,为了反面防止载波间的边带搅扰,各个载波之间需求留有必定的维护频带,使得卫星转发器的频带运用率下降;

(2)为防止多载波间发生互调搅扰,转发器功率须退到线形区,使得卫星转发器的功率运用率下降。一起卫星转发器作业在线形区,每个载波的功率相对较小,因而以 SCPC方法传送的节目信号较易受到其它信号的影响,抗搅扰功能较差;

(3)每个载波占用固定频率宽度,传送的节目码率固定不变,降低了卫星信道的运用率。

3.2 MCPC方法特色

(1)能够在同一地址打包会集上行多套播送电视节目(一个36MHz卫星转发器大约能够传送10套以上规范清晰度数字电视节目),而以单一载波占用一个卫星转发器。因为转发器内只有一个载波,不存在载波间相互搅扰问题,因而不需求分配维护频带,卫星转发器的频率运用率较高;

(2)卫星转发器作业在饱和状态,载波功率相对较大,因而以MCPC方法传送的节目信号不易受到其它信号的影响,抗搅扰功能较强;

(3)传送多套节目能够选用计算复用等节目码率动态分配技术,使每套节目的平均码率大为削减,进步了卫星信道的运用率。MCPC方法的缺陷是不能实现各套节目分别在不同地址上行到同一转发器,节目的上行不如SCPC方法灵活。

SCPC方法与 MCPC方法各具特色,选用何种方法传送播送电视节目需求根据具体情况而定。一般来讲,不同地域间播送电视的节目传输一般选用SCPC 方法,而对于像卫星直播等节目会集上行的情况,而多选用MCPC方法。

4 卫星电视播送模仿和数字传输的特色

咱们相同知道,每个卫星上转发器所转发信号的强弱取决于每个转发器中发射部分的功率放大器的功率TWTA巨细,这个TWTA一般为数10W,乃至上千瓦。然后构成C波段和Ku波段转发器的最大全向等效辐射功率EIRP即俗称为场强的最大值各不相同。留意:咱们这儿所讲的卫星场强值是指1个转发器的EIRP值,也便是一般咱们从卫星场强图上所看到的数值。咱们一起又知道,每个转发器是有频带宽度的,C波段一般转发的带宽为40MHz,考虑到防止转发器之间串扰,实际运用带宽为36MHz,转发器之间留有4MHz的防卫度。

无论是模仿卫星电视信号仍是数字卫星电视信号的基带信号,即所要传送的电视图画与伴音信号仍是相同的,能够是PAL制或NTSC制信号,更能够是SECAM制信号,仅仅它们的基带信号带宽略有不同罢了。在模仿卫星电视信号中,选用的是调频一调频制,即图画调制和伴音调制都是调频的。调制后的卫星电视信号的频带宽度远大于基带信号的带宽,一般C波段为36MHz。这便是咱们所说的在模仿卫星电视中,一个转发器因为带宽的原因,只能包容下一路调频的卫星电视(射频)信号的原因。那么这个转发器的放大功率也就悉数给了这一路的模仿卫星电视(射频)信号。这儿咱们侧重需求再次重申的是,卫星上一个转发器只能传送一路模仿卫星电视信号,一路模仿卫星电视信号占有一个转发器的悉数发射功率,然后获得了一个转发器的悉数功率所构成的 EIRP值。

然而在数字卫星电视信号中,却与模仿卫星信号构成了很大的不同。咱们知道,数字信号是在模仿信号的基础上进行抽样、编码、调制而成的,在这个过程中一起完成了频带紧缩,正是因为数字信号的这个能够紧缩频带的特色,使得一路数字卫星信号的带宽要小于模仿卫星信号。在模仿卫星电视信号必须占用36MHz带宽的情况下,一路数字卫星电视信号只需求占用5~6MHz带宽,乃至更少的带宽就够了。这一特征是数字信号的优势,所以在一个转发器中能够传输多达10~20路的电视信号,每套节目所占的带宽天然就清楚了,是远小于模仿信号的,当然传输的电视路数越多,信号质量就越难以确保。

一个转发器转发一路模仿信号和转发多路数字信号,每路信号所获取的转发器功率相同吗?当然不相同,一般由它们所占用的频带宽度来决定。如果一路模仿信号占用36MHz带宽,而一路数字信号也占用36MHz带宽的话,它们所获得转发器功率应该是相同的,它们的EIRP值也便会相同的。但便是因数字卫星电视信号能够紧缩节约频率,因为数字卫星电视的带宽要窄,所以数字卫视信号所获取的转发器功 率变小,变小的程度依据它们所占带宽而定。很显然,因为数字卫星电视信号的功率比模仿卫星信号功率小了,那么EIRP值也小了,也便是数字卫星信号相对弱了,天然接纳数字卫星信号要比接纳模仿信卫星信号难了。

当咱们理解了因为带宽的原因一般数字卫星信号要比模仿卫星信号的EIRP值要小,至于小的程度还要看数字卫星信号是单路单载波(SCPC)信号,仍是多路单载波( MCPC)信号。

在单路单载波(SCPC)情况下,一个36MHz转发器能够包容5个左右数字卫星信号,每个载波信号一般6MHz

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