| 标题 | 卫星电视广播传输与接收系统的原理及实用技术研究 |
| 范文 | 摘要：对于广播信号的传输，我国主要选择光纤和卫星方式，其中光纤传播的优势在于信号传播速度比较快、几乎不会影响到传输质量，不足之处在于造价十分高昂，地理条件的制约较大。卫星传输的优势在于成本比较低，地理条件并不会对其造成较大的影响，且其传输质量比较高、传输距离比较远、覆盖范围比较广及传输数量比较大等，这就推动了卫星传输技术快速发展。 关键词：卫星电视;广播传输;接收系统;原理;实用技术 当前，卫星广播电视技术迅速进步，电视节目不再受到空间与时间上的制约，覆盖的范围不断增大;同时数字技术的发展，通过对电视信号进行数字压缩，可在极大程度上减少占有的卫星转发器的带宽。同时，与有线电视对比，数字卫星电视无需如同有线电视那样借助有线电视台对卫星信号进行接收，而是用户能够直接读卫星传输电视信号进行接收，这就减少了卫星电视的转播环节，且减少信号失真情况，大大提升了传输质量。此外，我国地势辽阔，地形多种多样，受到地理环境与成本因素的影响，有的区域无法连通有线网络，而卫星电视正好能够弥补有线网络这一不足，可在这些地形复杂的地区应用。 一、卫星电视广播传输 （一）上行发射站 上行发射站位于地面，主要作用为对信号进行发送，其由信号接收设备、天线、监控设备、信号发送设备及电源等所构成。通常地面人员可借助调制手段把电视信号由无线电方式传输至星体，然后星体再传输至下行接收站，待完成信号发射后，上行发射站需继续监测信号的稳定性与质量，从而确保信息完整与顺利的传输。在西方发达国家已对远程检测、跟踪与遥控的上行站进行了建设。 （二）星体 星体指一种星载转发器的卫星广播设备。通常上行站先对无线电信号进行发射，广播卫星把这一信号进行放大，使这一信号的频率向下行电波进行转换，再由星载转发器对其功率加以放大，从而把信号传输至地面上的对应服务区。也就是说：星载转发器属于另一种形式的空间中继站，其能够在极大程度上避免广播信号在中转时产生附加噪声，或是发生失真情况，并能够大大减少接收端后续的降噪操作，减少为恢复失真信号所运用一系列手段，进而在极大程度上降低成本。对于卫星广播系统而言，最为关键的指标为转发器的功率、输出功率，这一指标直接影响着卫星广播系统的工作能力，而转发器的工作效率直接影响着其具体的输出功率，两者处于正相关关系，即转发器工作频率越高，那么输出功率将会具备更高的水平;转发器工作频率越低，那么输出功率将大大降低。而波管放大器直接影响着转发器的具体功放级。在无线电通信中所应用的转发器，其输出功率通常小于100瓦;电视广播信号传输中应用的转发器，其输出功率通常大于100 瓦。[1] 二、卫星电视接收系统 （一）室外系统 室外系统的组成部分有：抛物面天线、高频头、馈源等，该系统能够接受卫星转发器下行的数字电视信号，并对信号进行调整，以便接收机对第一中频信号进行识别处理。（1）抛物面天线：由卫星转发器下行的C波段或是Ku波段，通过抛物面天线对数字电视信号进行放射，使之聚集到一个焦点，然后该焦点位置对馈源进行设置;如：日常生活中常见的“户户通”中的“锅”也就是抛物面天线;因为卫星发射出的数字电视信号要能够传输到地面，所需距离比较远，且信号较弱;而借助抛物面所具备的聚焦原理，其天线可在极大程度上对信号进行收集与汇集，然后传输到馈源。（2）馈源：馈源的构成部分有：馈源盘、极化器、过度波导，在卫星电视接收天线中馈源占据着十分关键的位置，其不仅是天线的初级辐射器，还是天线的心脏;其能够对抛物面天线反射来的携带数字电视信号的电磁波进行收集，且极化变换所接收到的电磁波，将圆波导传输的电磁波转化为高频头中经矩形波所传输电磁波，这就使得天线的效率得以大大提高;（3）高频头：在地面接收天线对卫星发射的数字电视信号进行接受的过程中，这一信号已十分微弱，所以，高频头需先把从馈源传输过来的信号进行放大，再对高频率的卫星载波信号加以降频，并进行调整，使之变成中频信号，然后放大中频信号，最后将Ku波段信号转变成L波段的第一中频信号，这样做能够让同轴电缆的传输、卫星设备的解调工作更加顺利的开展。[2] （二）室内系统 在室内系统中最为重要的一部分为卫星电视接收机，也就是综合解码接收机，简称之IRD。[3]通常卫星电视接收机的构成部分包括：解复用模块、信道接收模块、MPEG2解码模块。 （1）信道接收模块：卫星接收天线接收了经卫星转发器下行的C波段或者Ku波段的电视信号以后，低噪声下变频器会对所接收到的信号进行放大与下变频，从而形成L波段的第一中频信号，然后借助连接室内与室外系统的同轴电缆，将该信号传输到综合解码接收机的输入端。这一过程中，需放大和滤波处理接收到的第一中频信号，在将处理后的信号传输到混频电路、振荡器中，这就使得形成的本振信号出现差频情况，然后借助混頻来混合高频放大信号和本振信号，将第二中频信号进行输出，这一信号的频率是479.5 MHz。本次借助带通滤波器将第二中频信号进行选择，其带宽通常设置成36 MHz，这是一个电视频道需要占据的频率范围，并且带通滤波器在极大程度上降低其他范围的频率分量，甚至使之降低较多的数值水平。[4]通过中频放大器来放大第二中频信号，并通过对电路加以自动增益控制电路，而对高放与中放的增益进行自动控制，以此来确保经过中频放大器放大以后中频信号不会出现较大幅度的波动。将放大到一定程度的中频信号传输到QSPK解调器，再加以解调，从而获得数字电视信号传输流，并将其传输到维特比解码器，对这一中频信号加以解码、纠错;最后，通过交流电路对电视信号进行处理，然后输送至RS解码电路，结合信道编码中存在的校验信息来纠正传输时带入的误码。 （2）解复用模块：当从电视信号发射到卫星过程中，第一步是信源编码，借助模数变换将模拟的图像与声音信号经模数进行变换，使之成为数字信号，再加以MPEG2的压缩编码，同时对数字信号进行数码流编码，然后使用RS数码处理，从而让发射到卫星的数码信号成为一组混合数码信号，其构成部分为数字信号、RS数码、交织码;为此，在进行信源解码前，应解复用传输流，结合需要收听观看的电视节目的识别号对对应视频、音频和数据包进行提取，对满足对应节目的基本码流进行恢复，再经过MPEG2解码器进行处理。[5] （3）MPEG2 解码模块：将通过解复用的数据流传输到MPEG2解码器，再对这一数据流进行解码，使之形成视频数据流、音频数据流，然后把视频数据流传输到 D /A转换视频编码器中，把音频数据流传输到音频D/A转换器中，这就获得了模拟视频信号、模拟音频信号，最后把这些信号接入电视机后，就能够收看电视节目。[6] 三、结语 综上所述，卫星电视广播传输系统与接收系统所具有的优势为：较强的兼容性、较大的信息量、稳定的信号、较高的利用率、较广的覆盖面等，使之得到广泛应用。且随着人们更加全面且系统的认识卫星广播传输系统与接收系统，不断提升了卫星广播技术，使得人们获得更好的卫星广播服务。 参考文献： [1]李学伟.卫星电视广播地面接收站的安装调试[J].西部广播电视，2018（07）：172+174. [2]李学伟.卫星电视广播传输与接收系统的原理及实用技术[J].西部广播电视，2018（06）：232233+235. [3]张旭东.数字卫星电视接收系统的原理、安装和调试[J].西部广播电视，2017（22）：242243+253. [4]马英杰.数字卫星电视接收系统及其性能分析[J].西部广播电视，2015（22）：228. [5]魏春华.卫星电视传输中广播节目的接收方法[J].信息与电脑（理论版），2010（03）：188+190. [6]周雄.数字卫星电视机顶盒接收系统设计与前端驱动接口实现[D].浙江大学，2007. 作者简介：陈炜（1986），男，汉族，浙江诸暨人，本科，工程技术人员，广播电视台从事室外室内线路安装维修工作。 |
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