数字卫星电视系统组成原理.doc

数字卫星电视系统组成原理                                        “卫视”,通常是指利用同步卫星转发地球站传送的电视信号,并直接实现家庭收视或集体接收的一种电视广播方式。卫星电视广播系统是参与卫星电视广播链路各种设备的整合。完备的卫星电视广播系统通常由以下四部分组成:上行地球站(上行发射站)、广播卫星与星载设备、测控站和卫星地面接收站(参见图3-1)。 ,简称上行站。上行地球站把节目制作中心送来的信号(可以是数字电视信号、数字广播、视频、音频、中频信号等)加以处理,经过调制、上变频和高功率放大,通过定向天线向卫星发射上行C、Ku波段信号,同时也接收由卫星下行转发的撅弱的微波信号,监测卫星转播节目的质量。因此,上行地球站是用以上行发射为主的地球站。电视台把所要传送的电视节目,通过微波中继或光纤传送到上行地球站,在这黑把所有需要传送的信息再进行编码和重新调制,然后用几百瓦的微波强功率发送到地球词步卫星。一、上行地球站分类上行地球站可以详细地划分为上行主站、上行分站和移动上行站。一般不加以说明的话,上行地球站通常是指上行主站。 。上行主站除具有一般上行站的功用外,还有遥测、遥控和跟踪设施,可以直接监控卫星的姿态、轨道位置和各种工作状态;具有接收卫星转发下行电视信号的设备,以监视卫星广播电视信号的传输质量。 。与主站相比,除不具备遥测、遥控和跟踪功能之外,其他应与主站设备相同,在主站有故障或某些特殊情况下可以像主站一样向广播卫星传送电视广播节目。(卫视地球站)既可建立固定站,也可采用移动站。上行移动站一般是车载式的上行站或是便于安装使用的可搬移式上行站。常用于现场新闻或实况的采访和转播,随时报道即时发生的新闻如战争、球赛等。二、上行地球站原理 上行地球站的任务是将欲发送的广播电视信号进行必要的基带处理,经调制、上变频和高功率放大,然后通过天线向广播卫星发送。首先,经过视频处理电路处理后的视频信号与经过伴音处理电路处理的伴音信号相加混合成基带信号,然后对中频载波进行调制,将输入的基带信号变为70MHz的中频调谐波。中频信号再经过上变频,变为指定的发射频率后,送到高频功率放大器进行放大,再由发射天线发射给卫星。上行发射站可向卫星传送一路或多路信号,通常采用主瓣波束较窄的大口径发射天线发射,以提高上行站的抗干扰能力。  (l)预加重技术调制信号在接收端解调时,白噪声电平随频率的升高呈线性增长,这种变化规律称为调制波的三角噪声特性,它使图像信号的高频成分容易受到嗓声的影响。为了提高图像信号高频端的信噪比,改善三角噪声特性,减少传输信号的微分增益和微分相位失真,在视频信道中对图像信号进行预加重处理。所谓预加重就是在发送端将图像信号先送入预加重网络,由于预加重网络具有高端增益高、低端增益低的特性,使得图像信号的高频成分得到增强。(2)能量扩散技术在带有行、场同步信号的视频信号中,大多数时间里信号电平都处于黑白电平上,而中间电平的时间较短。用这种视频信号对载波进行频率调制,就会造成频谱能量在两侧过于集中,分布不均匀,致使与它共用频段的某些地面通信受到较大干扰。为了减少这种干扰,在发射功率受到限制的同时,也应对信号频谱能量加以扩散。为此,人为将一个频率大约为30Hz的三角波加入基带信号中,组成复合信号。用此复合信号对载波进行调频,便可使信号频谱能量扩散,使其均匀分布。(l)伴音信号的模拟传输方式模拟传输方式首先将伴音信号中高于视频信号的上限频率的伴音副载波进行频率调制,然后与经过预加重和能量扩散处理的图像信号,按照频分复用的方式进行相加混合成基带信号,再对中频载波进行调频。伴音信号的模拟传输采用FM一FM(两次调频)的传输方式。(2)伴音信号的数字传输方式数字传输过程首先将伴音信号进行模/数转换,即将伴音信号经过取样、量化、编码的一系列过程,将模拟的声音信号变为数字码流,并将多路数字化后的伴音信号按时分复用方式合成为一路数字信号,然后经过信号压缩、前向纠错编码及加扰码等一系列处理后,再对高于图像最高频率的伴音副载波进行相位调制。如此得到的伴音调制信号再与经过处理的图像信号合成为基带信号,最后一起对中频载波进行调制。三、上行地球站的组成典型的地球站组成简化方框图如图3一2所示。从图中可以看出,地球站大致可以分为:天线、馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备、天线跟踪伺服设备、电源设备等几个主要部分。、馈线设备它的基本功能是将发射机送来的射频信号变成定向(对准卫星)辐射