衣克巴利·依不拉音

【摘要】目前電視廣播信號(hào)傳輸主要以光纖和衛(wèi)星傳輸兩種方式為主。與光纖傳輸方式相比，衛(wèi)星傳輸具有受制因素少，成本低廉，傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)覆蓋面積等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍較廣，為電視廣播傳輸帶來較大發(fā)展空間。本文就對(duì)衛(wèi)星電視廣播闡述與接收系統(tǒng)的原理與實(shí)用技術(shù)進(jìn)行分析探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星電視廣播;傳輸和接收系統(tǒng);原理;實(shí)用技術(shù);

衛(wèi)星廣播電視技術(shù)的發(fā)展，打破了傳統(tǒng)電視信號(hào)接受和傳輸中時(shí)間與空間上的制約，再加上數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)傳輸信號(hào)實(shí)施壓縮處理，降低接受和傳輸中的空間占用，以改善傳輸效率，為我國廣播電視行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供動(dòng)力。

1. 衛(wèi)星電視廣播傳輸及接受系統(tǒng)的原理

1.1 傳輸原理

衛(wèi)星電視廣播傳輸形式取決于地面廣播系統(tǒng)，地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的不同，信號(hào)的接收和調(diào)節(jié)方式也存在差異。不過基本工作原理卻是不變的，都是將接收到的視頻或音頻信號(hào)處理后傳輸?shù)叫l(wèi)星裝置中，由衛(wèi)星裝置實(shí)行頻率轉(zhuǎn)換，再傳輸?shù)降孛娼邮障到y(tǒng)內(nèi)，由地面接收系統(tǒng)傳輸?shù)礁采w區(qū)域內(nèi)。

1.2 接收原理

電視臺(tái)播出的信號(hào)會(huì)通過電纜、光纜或微博等形式傳輸?shù)叫l(wèi)星系統(tǒng)中，之后再利用變頻和功率放大技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)變頻轉(zhuǎn)換，發(fā)送到指定區(qū)域空間。衛(wèi)星信號(hào)接收中，地面接收系統(tǒng)主要以家庭或團(tuán)體接收、電視臺(tái)接收這兩種方式為主。

2. 衛(wèi)星電視廣播傳輸技術(shù)應(yīng)用

2.1 上行發(fā)射站

衛(wèi)星電視廣播傳輸技術(shù)是在衛(wèi)星技術(shù)技術(shù)上衍生的信號(hào)傳輸技術(shù)。其由發(fā)射站、轉(zhuǎn)發(fā)器、接收器三部分構(gòu)成。其中發(fā)射站是上行信號(hào)發(fā)出的重要設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器是在衛(wèi)星載體基礎(chǔ)上實(shí)施信號(hào)接收、處理、轉(zhuǎn)發(fā)的中轉(zhuǎn)系統(tǒng)，接收器是地面用戶衛(wèi)星信號(hào)接收的重要裝置。三個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電視廣播信號(hào)接收和傳輸。其中上行發(fā)射裝置的工作原理為：先實(shí)施音頻和視頻混合處理，生成原始基帶信號(hào)。之后調(diào)整原始基帶信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化成70赫茲左右的中頻載波。最后利用發(fā)射站將中頻載波轉(zhuǎn)化成高頻載波，傳送給衛(wèi)星，由衛(wèi)星設(shè)備傳輸?shù)街付ǚ秶瓿缮闲行盘?hào)傳輸。

2.2 星載轉(zhuǎn)發(fā)器

星載轉(zhuǎn)發(fā)器的工作原理與轉(zhuǎn)換機(jī)原理相似，主要是進(jìn)行信號(hào)接收和傳輸處理的。星載轉(zhuǎn)發(fā)器在實(shí)際應(yīng)用中，可實(shí)現(xiàn)上行發(fā)射器與地面接收器間的信號(hào)傳輸和接收，再通過設(shè)備內(nèi)部多樣化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)C、CU波段信號(hào)的處理。星載轉(zhuǎn)發(fā)器可提高信號(hào)接收后的轉(zhuǎn)發(fā)效率，提升信號(hào)傳輸質(zhì)量，擴(kuò)展信號(hào)覆蓋范圍。不過該設(shè)備設(shè)置在地球外圍上，維修和調(diào)整難度較大，需要工作人員做好實(shí)時(shí)檢測(cè)，以加強(qiáng)信號(hào)接收和傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

2.3 DFB數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)

隨著技術(shù)水平的提高，很多音頻和視頻調(diào)制器被應(yīng)用在衛(wèi)星電視廣播信號(hào)傳輸系統(tǒng)中，這些設(shè)備儀器的應(yīng)用，滿足了多維信號(hào)的傳輸要求，改進(jìn)立體信號(hào)的處理和接收效率，加快信號(hào)轉(zhuǎn)換率，擴(kuò)大信號(hào)傳播范圍。例如，在SMPTE259M串行數(shù)字視頻調(diào)控，以音頻模擬信號(hào)為主，應(yīng)用A/D、D/A轉(zhuǎn)換模式，可將信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)成光纖傳播，擴(kuò)展傳輸范圍。同時(shí)利用光纖直接進(jìn)行AES/EBU音頻信號(hào)的傳輸，可提高信號(hào)轉(zhuǎn)換效率，加快傳輸速度，加強(qiáng)自動(dòng)化管控效果。

3. 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

3.1 室外系統(tǒng)

衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中的室外系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，即拋物面天線、高頻頭、饋源。功能是實(shí)施衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器下行信號(hào)的接收、調(diào)整和轉(zhuǎn)換作業(yè)，做到第一中頻信號(hào)的識(shí)別和處理工作。各組成部分的具體作用為：

3.1.1 拋物面天線

拋物面天線可接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器下行的C或CU波段信號(hào)，將其積聚到一個(gè)點(diǎn)上，對(duì)其予以設(shè)置和處理。雖然從衛(wèi)星發(fā)射出來的電視廣播數(shù)字信號(hào)，可直接被地面接收裝置接收，但由于兩者距離較遠(yuǎn)，信號(hào)直接傳輸較為薄弱。而利用拋物面天線后，可借助聚焦原理解決上述問題，利用天線匯集信號(hào)，快速傳輸?shù)金佋磧?nèi)，保證信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

3.1.2 饋源

饋源是拋物面天線的核心結(jié)構(gòu)，是由三部分構(gòu)成的，即饋源盤、極化器和過渡波導(dǎo)。饋源的具體功能是將拋物面天線匯集的電視廣播數(shù)字信號(hào)接收并轉(zhuǎn)化成電磁波形式，之后將轉(zhuǎn)化后的電磁波利用圓波導(dǎo)傳輸?shù)礁哳l頭中，再經(jīng)矩形波處理后傳輸?shù)较鄳?yīng)設(shè)備中，以提高信號(hào)傳輸效率。

3.1.3 高頻頭

地面接收天線在衛(wèi)星信號(hào)接收中，高頻頭可規(guī)避信號(hào)微弱問題，保證接收效果，且信號(hào)接收完成后，可對(duì)衛(wèi)星載波信號(hào)實(shí)施降頻和調(diào)整處理，生成中頻信號(hào)，滿足同軸電纜闡述要求，提升電視信號(hào)接收和傳輸效果。

3.2 室內(nèi)系統(tǒng)

室內(nèi)系統(tǒng)的核心部分為綜合解碼接收機(jī)，其是由解復(fù)用模塊、信道接收模塊和MPEG-2解碼模塊三部分構(gòu)成的。

3.2.1 信道接收模塊

衛(wèi)星在接受到轉(zhuǎn)換器下行波段的電視信號(hào)后，通過低噪聲變頻設(shè)備進(jìn)行放大和變頻處理，生成L波段的第一中頻信號(hào)，之后對(duì)第一中頻信號(hào)實(shí)行放大和過濾處理，之后傳輸?shù)交祛l電路和振蕩器中，這兩個(gè)設(shè)備處理后的信號(hào)會(huì)通過同軸電纜直接傳輸?shù)浇獯a設(shè)備內(nèi)，完成整個(gè)傳輸流程。不過在信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸過程中，由于差頻問題的產(chǎn)生，容易影響信號(hào)質(zhì)量和傳輸效果。因此需要使用混合高頻放大信號(hào)和本振信號(hào)對(duì)第一中頻信號(hào)實(shí)施再次處理，生成第二中頻信號(hào)，保證信號(hào)接收質(zhì)量。第一中頻信號(hào)的頻率為479.5兆赫茲。處理后的第二中頻信號(hào)，將帶寬設(shè)置成36兆赫茲。通過對(duì)第二中頻信號(hào)的調(diào)整，有助于實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)增益控制，從而改善信號(hào)質(zhì)量，減少信號(hào)波動(dòng)幅度。經(jīng)過放大處理后的中頻信號(hào)直接傳輸?shù)絈SPK解調(diào)器中，實(shí)施再次調(diào)整和轉(zhuǎn)換，獲得標(biāo)準(zhǔn)的電視廣播數(shù)字信號(hào)流，再將數(shù)字信號(hào)流傳輸?shù)骄S特比解碼器內(nèi)，對(duì)信號(hào)實(shí)施解密和糾錯(cuò)處理，最后，使用交流電路實(shí)施電視信號(hào)處理，傳送到RS解碼電路中，糾正傳輸中存在的錯(cuò)誤代碼，完成整個(gè)信號(hào)傳輸工作。

3.2.2 解復(fù)用模塊

電視信號(hào)在被衛(wèi)星接收后，需要經(jīng)過信源編碼、數(shù)字信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換、MPEG-2壓縮編碼、RS數(shù)碼處理等多道流程工序，生成最終的混合數(shù)碼信號(hào)，做到信號(hào)不同線路的傳輸、處理和調(diào)整。在研究中發(fā)現(xiàn)，混合數(shù)碼信號(hào)是由數(shù)字信號(hào)、RS數(shù)碼和交織碼三部分構(gòu)成的。在信源解碼前，要分析復(fù)用傳輸流，將不同頻段對(duì)應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù)予以標(biāo)注，分別獲取信號(hào)流數(shù)據(jù)包，將傳播的信號(hào)內(nèi)容予以還原和應(yīng)用。在不同信號(hào)數(shù)據(jù)包解碼中，可采用MPEG-2解碼器完成科學(xué)處理。

3.2.3 MPEG-2解碼模塊

解復(fù)用數(shù)據(jù)在進(jìn)入到MPEG-2解碼器中后，先開展初始數(shù)據(jù)流解碼工作，將接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成視頻和音頻數(shù)據(jù)流，視頻數(shù)據(jù)流直接傳輸?shù)紻/A轉(zhuǎn)換編碼器中實(shí)施后續(xù)處理。音頻數(shù)據(jù)流直接傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器中實(shí)施后續(xù)處理，轉(zhuǎn)換后獲得精準(zhǔn)的視頻和音頻模擬信號(hào)，再將其闡述到電視機(jī)內(nèi)，播放電視節(jié)目。

4. 廣播電視衛(wèi)星傳輸缺陷的解決措施

4.1 強(qiáng)化操作人員能力水平

針對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸中存在的人員操作問題，相關(guān)部門需加大人員培訓(xùn)力度。首先，建立完善的衛(wèi)星信號(hào)傳輸管理制度，科學(xué)管控安裝、維修等環(huán)節(jié)。制定明確檢修維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求開展各項(xiàng)作業(yè)。在地面接收裝置安裝過程中，安裝人員要熟練掌握安裝技巧及安裝要求，且做好安裝環(huán)節(jié)的細(xì)致檢查作業(yè)，減少問題的產(chǎn)生，確保設(shè)備的正常使用。另外，定期實(shí)行設(shè)備檢修，記錄和分析檢修數(shù)據(jù)，做到故障問題的及時(shí)處理。

其次，開展定期專業(yè)培訓(xùn)和教育活動(dòng)，讓人員熟練了解安裝和維修要點(diǎn)，合理規(guī)劃考核內(nèi)容，未通過考核的人員不得參與具體工作中來。且做好衛(wèi)星傳輸技術(shù)的更新和擴(kuò)展。

最后，優(yōu)化員工職業(yè)道德素質(zhì)，增強(qiáng)其責(zé)任感和使命感，構(gòu)建專業(yè)性強(qiáng)的工作團(tuán)隊(duì)，優(yōu)化工作質(zhì)量。

4.2 做好設(shè)備質(zhì)量管控

針對(duì)信號(hào)傳輸存在的缺陷，需采取以下措施：加大地面設(shè)備保護(hù)力度，以免產(chǎn)生干擾。將接收天線假設(shè)在郊區(qū)內(nèi)，與電磁場(chǎng)保持較遠(yuǎn)距離;使用靈敏度較高的高頻頭，提高下行信號(hào)轉(zhuǎn)換和還原能力;做好接收天線角度調(diào)整，降低惡劣天氣帶來的不良影響;人為干擾的解決可通過關(guān)閉轉(zhuǎn)發(fā)器或利用較強(qiáng)信號(hào)控制較弱信號(hào)的方式來削弱干擾，保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?；蛘哌€可使用大功率的發(fā)射機(jī)，增加信號(hào)的上行功率，使傳輸?shù)男l(wèi)星信號(hào)的功率大于干擾信號(hào)，保證正常信號(hào)的發(fā)送、轉(zhuǎn)發(fā)。

4.3 做好電磁波干擾防護(hù)

電磁波干擾防護(hù)中，工作人員要先對(duì)周邊干擾源實(shí)行檢測(cè)，確定干擾種類，有針對(duì)性的制定屏蔽方式。如果是短波干擾，可直接采用機(jī)房屏蔽，除饋線外，所有線路均采用半鋼材質(zhì)完成處理;如果是中波干擾，可使用接地裝置屏蔽。如發(fā)現(xiàn)干擾源為雷達(dá)，則需與相關(guān)部門溝通，協(xié)調(diào)同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道，劃分信號(hào)發(fā)聲頻率;如雷達(dá)信號(hào)干擾源與地球站、單向衛(wèi)星接收站距離較遠(yuǎn)，干擾程度不明顯，可利用將天線的口徑適當(dāng)加大的方式解決信號(hào)干擾問題。

4.4 天氣監(jiān)測(cè)

天氣的不確定性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊戄^大，為改進(jìn)傳輸質(zhì)量，需加強(qiáng)天氣監(jiān)測(cè)，結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)做好防護(hù)措施。通常情況下，會(huì)利用優(yōu)化處理地面接收裝置的方式，降低天氣變化對(duì)信號(hào)接收和傳輸?shù)挠绊?。如?yōu)化發(fā)射站、天線架設(shè)裝置等;還可借助調(diào)整接收天線仰角的方式來減少降雨天氣及雨水堆積對(duì)線路造成的威脅，改進(jìn)信號(hào)傳輸質(zhì)量。

5. 結(jié)語

綜上所述，做好衛(wèi)星電視廣播信號(hào)的接收和傳輸工作，合理規(guī)劃系統(tǒng)內(nèi)容，加大先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高信號(hào)接收和傳輸質(zhì)量，改善電視節(jié)目播放效果，故而相關(guān)部門需要加大該方面的關(guān)注力度。

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