浅谈卫星广播电视技术.doc

1、浅谈卫星广播电视技术摘要：有线传输、无线传输和卫星传输是人们已熟知的电视信号的三大主流传输方式。在这三大主流传输方式中,卫星广播电视覆盖是跨地域的、覆盖区域最大、受众面最广的一种传输形式。此外,卫星电视的数字化最简单,技术最成熟,需要的资金投入最节省。因此,世界各国目前正在积极推进的数字高清晰度电视首先从卫星电视和有线电视开始。 关键词：卫星传输、数字化、通信卫星、卫星广播电视 中图分类号：TN943.3 文献标识码： A 一、什么是卫星广播电视 卫星广播电视就是利用静止卫星上的大功率转发器向特定的地区传送广播电视信号，用户通过相应的接收设备直接收看电视和（或）收听相应的节目，一般地称这种广播

2、方式为卫星广播电视。 二、卫星广播电视的特点 1、覆盖面积大，传输距离远，能量分布均匀，但信号弱 同步卫星位于赤道上空约 35786km 的高空，一颗卫星的视区可以达到全球面积的 42.4%，三颗卫星可覆盖全球，由于卫星转发器是利用定向天线把电波聚集成窄波束，能够比较均匀的辐射到覆盖区域内，服务区中心和边缘地区的电场一般相差 24dB，同时在服务区域内不受地理条件限制，是解决边远地区和山区的电视覆盖的最好办法。我国幅员辽阔，地域复杂，用一个转发器就能均匀地覆盖整个国土。由于卫星的辐射功率小，且卫星离地面距离远，因此，到达地面的场强要比一般地面电视广播弱 30dB 以上，故要接收卫星电视信号需要

3、较大的天线和低噪声前置放大器。 2、卫星广播电视质量高、传送节目套数多，信息容量大。 卫星通信的传输环节少，不受地理条件和气象的影响，可获得高质量的通信信号，且采用的是调频，抗干扰能力强，输出信噪比高，失真小；工作频率高，受工业干扰、无线电波等干扰较小，而且可实现较宽的工作频段。如：KU 频段（11.712.2）GHz、宽度达 500MHz，能容纳24 个模拟频道，每个频道带宽可达 27MHz；卫星电视天线发射的波束窄，而且是直接视线接收，不存在向地面广播电视那样多次中转和变换带来的失真以及信噪比下降的情况，信号比较稳定。 3、投资少，成效高 在同样容量、同样距离的条件下，卫星通信和其他通信设

4、备相比，耗费的资金少，卫星通信系统的造价并不随通信距离的增加而提高，随着设计和工艺的成熟，成本还在不断降低。 据亚洲广播联盟（ABU）估算，如果覆盖 1000 万平方公里的面积与微波中继线路相比，总投资要节约 60%，我国只需一颗卫星即可覆盖全国，而相同条件下则需要架设 100 米高的电视塔 2400 座和更多的微波中继站，而且卫星传播还可以减少大量的维护人员。 三、卫星广播电视系统的组成 卫星广播电视系统主要有上行地球站、广播卫星、卫星电视接收站、卫星测控站四大个主要部分组成。 上行发射站把节目制作中心送来的信号加以处理，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

5、段信号；同时也接收由卫星下行转发的微弱的微波信号，监测卫星转播节目的质量。星载转发器用于接收地面上行站送来的上行微波信号（C 波段为6GHz，Ku 波段为 14GHz） ，并将它放大、变频、再放大后，发射到地面服务区内。因此，星载转发器实际上是起一个空间中继站的作用，它应以最低附加噪声和失真传送广播电视信号。地面接收站接收来自卫星的信号，经过低噪声放大，下变频为中频信号、中频信号经过调频、解调后得到基带信号，分别送到视频恢复电路和伴音解调电路，重新得到正常的视频信号和伴音信号，直接送到电视监视器或电视机，重现彩色图像和重放伴音，也可以重新调制到电视频道上传送给用户。 1、上行地球站（简称上行站

6、） 上行地球站的主要任务就是把电视广播中心的广播电视信号加以信号处理，并经过调制、上变频，然后对输出信号的功率进行放大处理，再通过定向发射天线向卫星发送上行微波信号。同时也接收由卫星下行微弱的微波信号，以监测卫星转播节目质量。 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。 通常将

7、地面发送到卫星的信号称为上行信号，把卫星传送到地面的信号叫做下行信号。上、下行信号的载波频率是不一样的，这样就避免了上行信号和下行信号之间的相互干扰。上行地球站可以是一个或多个。2、广播卫星 广播电视卫星，它类似于一个电视差转站，将设置在地球上的上行站发射的电视载波信号接收放大和频率变换处理后，再向所服务的覆盖区域转发。为了实现广播电视信号的正常转发，要求卫星保持精确的姿态和轨道位置。并且卫星相对于地球是静止的，以便地面卫星接收站准确地接收卫星传送的信号。 3、卫星电视接收站 卫星电视接收站由天馈部分、高频头、卫星接收机等部分组成。天线接收来自卫星的信号，通过高频头将微弱的电磁波信号进行低噪声

8、放大，并将它变换为频率为 9501450MHz 的第一中频信号。中频信号经过电缆送到卫星接收机进行解调。选台器从 9501450MHz 的输入信号中选出所要接收的某一电视频道的频率，并将它变换为固定的第二中频频率（通常为 479.5MHz） ，经中频放大和解调后得到包含视频和伴音信号在内的复合基带信号。视频信号送到视频恢复电路先经过去加重处理。所谓的去加重处理，实际上是让视频信号通过一个频率响应特性与预加重频响特性相反的无源二端口网络，从而抵消预加重网络对信号产生的频谱畸变，恢复原本信号。由于在发射端对信号进行了能量扩散处理，即在视频信号中加入了 30Hz 的三角波扩散信号。因此必须在接收端进

9、行能量去扩散处理，去除叠加在视频信号上的三角波信号，恢复视频信号的原来特性，得到正常的视频信号。伴音信号送到伴音解调器经过放大、副载波解调，去加重后得到正常的伴音信号。 4、遥测遥控跟踪站 该站的主要任务是测量卫星的各种参数，监测调整卫星上所有设备的工作状况。如卫星内部设备的电压、电流、功率、温度、压力等；对卫星实施各种功能状态的转换。测控卫星的姿态和轨道位置，调整卫星状态以保证卫星相对于地球静止，并使卫星天线波束对地球表面地覆盖区域保持不变等等。 四、我国卫星广播电视现状与发展方向 随着经济的不断发展，我国进入了信息化、网络化的社会，广播电视工程的发展也得到 了快速的发展。我们看电视，从之前

10、的黑白电视、彩色电视发展到现在的网络电视、高清电视、3D 电视、移动电视。广播经历了模拟信号到数字信号的演变，现在正向网络化迈进。这些都能够反映时代的科技进步，以及人们的精神需要。虽然我国的电视广播工程得到了快速的发展，但是与发达的国家相比，在技术的研究开发等方面存在着一定的差距。 目前我国的卫星广播电视发展现状是：模拟电视与数字电视节目并存；C 波段卫星电视与 Ku 波段卫星电视并存；数字加密电视与数字非加密电视并存。今后应尽快建立广播卫星频段的大功率直播卫星系统（DBS） 。 今后应尽快建立广播卫星频段的大功率直播卫星系统（DBS） 。Ku 波段 DBS 的发展主要体现在以下三个方面： 1

11、、依靠卫星网络进行多功能开发利用，并与地面有线网络结合开拓多媒体市场，建立综合信息服务平台，开展新闻采集（SNG）和数据广播等业务。逐步向用户提供视频点播（VOD） 、互联网接入、家中银行、实时信息发布、远程诊疗、远距离教学、电视会议、电视购物等多种服务。2、试播 HDTV。将高清楚度电视节目通过直播卫星向全国发送，在大、中城市和有条件接收的地方，可用小型卫星接收天线进行高清楚度电视的集体和个人接收。 3、采用更大功率容量的 Ku 波段卫星开展直播卫星直播到户（DBSDTH）业务。使广大用户使用 0.4m 甚至更小口径的接收天线，即可收到数十套至上百套丰富多彩的广播电视节目。 随着广播电视工程发展要求的不断提高，对于技术人员的要求也不断的提高，我们必要 要不断的学习先进的技术，积极的培养人才，同时还要注重自身的创新和发展理念来进行科研与生产，这样才可能会较大的促进我国广播电视工程的发展。 参考文献： 1闵士权，国外卫星通信现状与发展趋势，航天器工程，16 卷，第一期.