衛(wèi)星電視廣播傳輸與接收系統(tǒng)的原理及實(shí)用技術(shù)

徐 東

（作者單位：四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司）

在衛(wèi)星電視廣播技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，電視節(jié)目的設(shè)計(jì)在某種程度上克服了時(shí)間、空間的限制因素，呈現(xiàn)出地域覆蓋廣的發(fā)展特點(diǎn)，而且，在數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的背景下，經(jīng)過(guò)數(shù)字化壓縮，減少電視信號(hào)所占用的數(shù)據(jù)比例，滿足信息傳輸?shù)目焖傩砸?。?duì)于有線電視而言，衛(wèi)星電視與有線電視存在著一定的差異，在衛(wèi)星電視使用中，可以通過(guò)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)，將信息進(jìn)行直接傳輸，而且，在衛(wèi)星電視廣播傳輸中，存在著覆蓋面大、成本低的特點(diǎn)，衛(wèi)星電視廣播得到了廣泛運(yùn)用。

1 衛(wèi)星電視廣播傳輸及接收系統(tǒng)的原理

1.1 衛(wèi)星電視廣播傳輸原理

衛(wèi)星電視廣播信號(hào)由地面廣播系統(tǒng)控制中心，將節(jié)目視頻以及伴音信號(hào)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理，通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送到地面站，這種衛(wèi)星信號(hào)的傳送方式?jīng)Q定了衛(wèi)星的信號(hào)的接收及調(diào)節(jié)方式。

1.2 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)原理

對(duì)于電視臺(tái)所播出的信號(hào)而言，通過(guò)電纜、光纜或是微波的形式傳送到衛(wèi)星系統(tǒng)之中，結(jié)合變頻及功率放大技術(shù)等，通過(guò)饋線進(jìn)行衛(wèi)星發(fā)射型號(hào)的處理。衛(wèi)星系統(tǒng)會(huì)將接收到的信息通過(guò)頻率轉(zhuǎn)換，發(fā)送到地球表面的有效接收范圍之中。在安裝及接收衛(wèi)星信號(hào)的過(guò)程中，地面的接收系統(tǒng)可以分為兩種：一種是家庭或是團(tuán)體的接收系統(tǒng)，另一種是電視臺(tái)的接收系統(tǒng)。

2 衛(wèi)星電視廣播傳輸?shù)募夹g(shù)運(yùn)用

2.1 處理音頻技術(shù)

在音頻處理的過(guò)程中，光纖傳輸信號(hào)的運(yùn)用，可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，將光信號(hào)在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳輸，具有較強(qiáng)的抗干擾能力、保密能力及可靠性能，而且，在該種傳輸技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，同樣存在損耗小的特點(diǎn)。在音頻技術(shù)中，信號(hào)資源不會(huì)受到大氣的干擾，而且也不存在寬帶阻礙的現(xiàn)象。由于光纖信號(hào)存在著體積小、重量小的特點(diǎn)，在光纖信息傳輸?shù)倪^(guò)程中容易被操作，而且，相關(guān)信息內(nèi)容不需要維護(hù)，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、可靠性，最主要的是價(jià)格相對(duì)較低，因此，該種傳輸技術(shù)被廣泛運(yùn)用。

2.2 DFB數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)

伴隨經(jīng)濟(jì)體系的發(fā)展，多種音頻的調(diào)制以及調(diào)節(jié)器逐漸被開發(fā)，音頻信號(hào)逐漸實(shí)現(xiàn)了在纖維信息上的傳輸。結(jié)合立體聲數(shù)字音頻信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)被調(diào)整信號(hào)的處理，并實(shí)現(xiàn)光纖資源的傳輸。例如，在SMPTE259M串行數(shù)字視頻調(diào)控中，將音頻作為模擬信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)被調(diào)至光纖的傳播，通常采用A/D以及D/A的轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬信號(hào)音頻的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，在現(xiàn)階段衛(wèi)星電視廣播信號(hào)處理中，將光纖直接上傳AES/EBU數(shù)字音頻信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換的及時(shí)性，并提高光纖資源的傳播利用率，提高數(shù)字自動(dòng)控制效果，為電視廣播信號(hào)的有效傳輸提供參考。

3 衛(wèi)星電視廣播地面接收技術(shù)運(yùn)用

3.1 衛(wèi)星電視廣播地面接收系統(tǒng)組成

通常狀況下，衛(wèi)星電視地面接收系統(tǒng)包括：衛(wèi)星接收天線、饋源、高頻頭（LNB）、傳輸同軸電纜、功分器、線放、衛(wèi)星接收機(jī)和終端監(jiān)視器。第一，衛(wèi)星接收天線主要利用微波信號(hào)，在數(shù)據(jù)傳播中采用直線傳播的方法，使衛(wèi)星天線運(yùn)用拋物面原理，增強(qiáng)信號(hào)的接收能力，調(diào)整信號(hào)的接收，使達(dá)到饋源的電磁場(chǎng)足夠強(qiáng)大。第二，饋線。所謂饋線，主要作用于自由空間傳播的電磁波轉(zhuǎn)移之中，按照波到進(jìn)行電磁波的傳送，在適當(dāng)?shù)臓顩r下，將電磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)移成同軸電纜中的傳輸信號(hào)，增強(qiáng)電頻信號(hào)的處理能力，一般情況下，饋線分為兩種形式，一種是前饋式饋源，另一種是后饋式饋源。第三，高頻頭，通過(guò)與饋源耦合，形成的微波信號(hào)存在著低噪聲發(fā)達(dá)的特點(diǎn)，然后通過(guò)混頻形成950 MHz～ 1 450 MHz的信號(hào)，然后呈現(xiàn)放大狀態(tài)。在高頻頭供電的過(guò)程中，通過(guò)輸出同軸電纜實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星接收機(jī)供電。第四，輸入頻率，主要是高頻頭所接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的下行頻率范圍。第五，輸出頻率。在輸出頻率分析中，通過(guò)衛(wèi)星下行頻率以及高頻頭頻率的融合，形成的中頻信號(hào)。

3.2 地面衛(wèi)星電視信號(hào)的接收處理系統(tǒng)

3.2.1 地址的選擇

對(duì)于衛(wèi)星電視接收信號(hào)而言，在接收站信號(hào)選擇的過(guò)程中，應(yīng)該綜合考慮各種因素，站址應(yīng)該合理選擇在平地或盆地，充分滿足前方礦管的原則，而且，在遇到干擾之后，需要確定方向，根據(jù)地勢(shì)條件、建筑物進(jìn)行干擾的遮擋，在站址選擇的過(guò)程中，也應(yīng)該避開城市噪音的干擾。站址選擇時(shí)，不離接收機(jī)房太遠(yuǎn)，在特殊的狀況下，應(yīng)該選擇優(yōu)質(zhì)、低耗能的同軸電源，降低噪音對(duì)高頻帶電系統(tǒng)造成的影響。

3.2.2 設(shè)備安裝的處理

在天線地基施工的過(guò)程中，為了逐漸提高天線座暗轉(zhuǎn)的合理性，應(yīng)該使其垂直水平面。在序號(hào)一次排列的過(guò)程中，應(yīng)該不能出現(xiàn)放射面曲度變形的問(wèn)題，結(jié)合處要保持的平整狀態(tài)，提高接頭防水處理的有效性，并結(jié)合處理因素，保持結(jié)合處平衡。螺絲雷應(yīng)該進(jìn)行多次加固，以提高設(shè)備安裝的安全性。設(shè)備安裝中的饋源口應(yīng)該對(duì)準(zhǔn)放射面底部的中心位置，并且需要平衡于天線口面。

3.2.3 電視衛(wèi)星接收信號(hào)的處理

在衛(wèi)星電視廣播信號(hào)接收處理的過(guò)程中，具體過(guò)程分為以下幾點(diǎn)。第一，模擬信號(hào)接收。衛(wèi)星電視信號(hào)通過(guò)運(yùn)算，可以得到接收天線的方位角及仰角的準(zhǔn)確數(shù)字，將天線調(diào)整在恰當(dāng)?shù)奈恢弥?，?yīng)該設(shè)置接收機(jī)的參數(shù)信號(hào)，以保證信號(hào)處理的有效性。在信號(hào)質(zhì)量查看中，應(yīng)該確定方位交易角及仰位角的位置，通過(guò)對(duì)位置的調(diào)整及對(duì)潰源的確定，實(shí)現(xiàn)接收機(jī)上下、左右位置的確定，保障信號(hào)處理的有效性。第二，數(shù)字信號(hào)接收的處理。通過(guò)對(duì)數(shù)字接收規(guī)定的分析，在數(shù)字壓縮及調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)確定中，應(yīng)該結(jié)合電視節(jié)目的特點(diǎn)，進(jìn)行信號(hào)的接收處理。在數(shù)字壓縮及調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)整合中，應(yīng)與接收機(jī)進(jìn)行匹配，確定節(jié)目之后，進(jìn)行天線方位的調(diào)整。例如，在衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)整合中，應(yīng)該結(jié)合模擬接收系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)天線及饋線的整合，提高天線信息處理的有效性。第三，在天線方位角微調(diào)整之后，需要進(jìn)行天線以及衛(wèi)星的位置確定，實(shí)現(xiàn)角度的合理調(diào)整，提高信號(hào)的接收能力。

4 結(jié)語(yǔ)

在衛(wèi)星電視廣播信號(hào)傳輸以及接收處理的過(guò)程中，為了提高信號(hào)處理的有效性，應(yīng)該結(jié)合信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性特點(diǎn)，進(jìn)行衛(wèi)星信號(hào)的整合確定，以保證信息接收、處理以及傳輸?shù)挠行?，為?shù)字衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)的優(yōu)化提供參考。通常狀況下，在衛(wèi)星電視廣播信號(hào)傳授以及接收中，應(yīng)認(rèn)識(shí)到信號(hào)處理的有效性，結(jié)合電視信號(hào)處理的有效性，提高信息整合的價(jià)值，保證對(duì)衛(wèi)星廣播電視信號(hào)的合理運(yùn)用，展現(xiàn)電視信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì)，滿足人們的基本需求。