常向利

摘要：信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，對于衛(wèi)星通信技術(shù)的要求越來越高，客觀地體現(xiàn)了做好新技術(shù)更新的重要性。數(shù)字壓縮衛(wèi)星在實際的應(yīng)用中取得了良好的作用效果，為社會各行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。傳統(tǒng)的模擬信號已經(jīng)無法適應(yīng)時代的發(fā)展要求，數(shù)字化領(lǐng)域影響范圍的擴大，一定程度上反映了數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的重要性。在此形勢影響下，數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機扮演著重要的角色，與之相關(guān)的測量方法也發(fā)揮著巨大的作用，促進了社會的不斷進步。本文將對數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機的工作原理及其測量方法展開深入地探討研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機測量方法模擬信號

中圖分類號：TN943.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0000-00

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用范圍正在不斷地擴大，提高了相關(guān)行業(yè)的工作效率經(jīng)過數(shù)字壓縮技術(shù)處理的相關(guān)文件，可以獲取到使用價值較大的信息資源，工作過程中的還原效果良好。當電視節(jié)目信息需要經(jīng)過實時地傳輸時，可以通過數(shù)字壓縮技術(shù)的作用，將復雜的信號經(jīng)過處理轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字壓縮衛(wèi)星接收機所需的信號。接收機處于正常的工作狀態(tài)時，信號的接收波段主要為Ku波段，信號的類型為數(shù)字信號。此時電視節(jié)目的質(zhì)量將會得到很大地增強，電視廣播的工作效率有了明顯地提高[1]。

1 數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機的相關(guān)內(nèi)容

1.1 接收機的主要工作原理

為了保證電視廣播播放的畫面質(zhì)量，需要通過數(shù)字壓縮技術(shù)對其中的信號進行必要地處理，從根本上保證了信號傳輸?shù)挠行院涂煽啃?。在?shù)字壓縮衛(wèi)星接收機工作的過程中，可以采用SCPC方式，將不同頻率的信號經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器處理后同時傳輸相關(guān)的數(shù)字電視節(jié)目，減少了系統(tǒng)資源的消耗量。結(jié)合數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機的功能，可知最終得到的數(shù)字信號主要是經(jīng)過復雜的機制處理，從根本上保證了數(shù)字信號來源的可靠性。這些復雜的處理機制主要包括：調(diào)諧器、內(nèi)碼解碼、外碼解碼、解復用等。當所需的數(shù)字信號是有關(guān)視頻信息的，可以通過視頻編碼處理，而音頻編碼主要針對的是音頻信號。衛(wèi)星數(shù)字信號首先是通過天線的作用被接收，然后轉(zhuǎn)變?yōu)長波段的信號，其中經(jīng)過了低噪聲放大器及變頻器的處理。此時得到的信號將會進入接收機解碼器，經(jīng)過一系列的解碼處理后，信號可以以不同的方式在電視節(jié)目中表現(xiàn)出來。這樣的工作機制體現(xiàn)了數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機主要的工作原理，也從側(cè)面反映了這種接收機正常工作時的高效性[2]。

1.2 接收機的主要技術(shù)指標

數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機的功能比較完善，實際工作中的參考標準較多，像常見的ISO/IEC IS13833、ETS30042 DVB-S等，間接地保證了系統(tǒng)的可靠性。同時，接收機工作時的輻射及安全標準較多，像GB13839-92、CENELECEN 50083-9等。在這些標準協(xié)議的約束下，數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機各項功能可以滿足電視廣播的多樣化需求，從根本上保證了信號傳輸質(zhì)量的可靠性[3]。

在數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機的功能要求中，對IRD提出了很多的要求，總數(shù)量為13項。常見的有視頻輸出的路數(shù)、調(diào)天線所用的強度顯示器等，都為信號的傳輸帶來了可靠地保障。這種接收機在技術(shù)性能和指標方面也有很多的要求，主要體現(xiàn)在檢測項目方面。這些要求主要包括：（1）系統(tǒng)運行中主要的視頻技術(shù)指標及音頻技術(shù)指標是否合理；（2）頻率輸入的范圍能否得到系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)的要求；（3）有關(guān)SCPC和MCPC同時工作時信號的質(zhì)量；（4）視頻指標中的K因子、亮色增益、亮色延時等，是否符合相關(guān)傳輸機制的要求；（5）系統(tǒng)運行時輸出數(shù)據(jù)的誤碼率是否可以控制在有效的限定范圍內(nèi)；（6）不同聲道的串擾效果及相位差。這些技術(shù)指標不同方面的要求，客觀地反映了數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機復雜的工作機制。在系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)時，只有保證相關(guān)技術(shù)指標的合理性，才能增強系統(tǒng)的實際作用效果，提高它的安全性能。除此之外，數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機對于相關(guān)的物理接口也提出了一定的要求。這些接口主要針對的是多信號輸入、輸出時的型號，相應(yīng)的阻抗要求等。在阻抗格式的要求中，相關(guān)的技術(shù)指標也對交流電源提出了一定的要求。

2 數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機測量系統(tǒng)的探討

數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機在具體的工作過程中，由于對各項技術(shù)指標和相關(guān)的參數(shù)要求非常高，需要構(gòu)建可靠的測量系統(tǒng)，及時地處理接收機使用過程中存在的相關(guān)問題。當數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機提出相關(guān)的測試要求時，測量系統(tǒng)應(yīng)該充分地發(fā)揮自身的保障作用，提供可靠的測試手段。IRD有著完整的工作流程，傳輸機制最優(yōu)效果的發(fā)揮依賴于完整的發(fā)端系統(tǒng)。通過MPEG2的源編碼器可以對信號進行實時地編碼，保證了信號傳輸?shù)挠行?。通過復用器實現(xiàn)信道編碼，經(jīng)過編碼后的信號加載到調(diào)制器上，可以為變頻器提供所需的測試手段。標準的測試信號源在可靠的測量系統(tǒng)作用下，可以降低系統(tǒng)的誤碼率，增強信號的傳輸質(zhì)量。在測量系統(tǒng)構(gòu)建使用的過程中，通過設(shè)置多個源編碼器，可以有效地檢測MCPC的功能，為電視廣播不同了類型節(jié)目源的測試提供了科學的途徑。但是，測量系統(tǒng)這樣的工作過程也會加大系統(tǒng)的成本開支[4]。

在測量系統(tǒng)工作的過程中，符合MPEGZ標準測試信號可以送入測試發(fā)射機SFQ，測試信號是由專業(yè)的發(fā)生器DVG產(chǎn)生的。為了降低信號傳輸過程中的誤碼率，可以通過QPSK調(diào)制的作用，加上可靠的信道編碼，能夠產(chǎn)生符合相關(guān)參考標準要求的信號。這些標準信號在噪聲發(fā)生器及混合器相關(guān)配合共同作用的影響下，產(chǎn)生了一定數(shù)量的視頻和音頻信號。此時通過專業(yè)的測量儀器，可以對音頻及視頻信號的技術(shù)指標進行有效地測量，判斷最終得到的數(shù)字信號是否達到了系統(tǒng)的總體要求。

3 數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機相關(guān)儀器

3.1 MPEG 2測試信號發(fā)生器

作為數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機測量系統(tǒng)常用的專業(yè)設(shè)備，MPEG 2測試信號發(fā)生器的功能強大，攜帶有測試圖和活動圖像的功能。當系統(tǒng)運行產(chǎn)生音頻信號時，這種測試信號發(fā)生器能夠提供可靠的測試序列，增強音頻信號的傳輸質(zhì)量。其中的測試包含了各種視頻指標，為視頻信號提供了豐富的測試手段。當系統(tǒng)傳輸流中包含6套節(jié)目的測試信號時，可以對MCPC的功能進行綜合地評估。在音頻信號測量的過程中，不同的音頻序列及不同的頻率和電平的信號可以通過MPEG 2測試信號發(fā)生器完成相關(guān)的操作。此時的信號發(fā)生器必須滿足MPEG 2的測試標準。電視廣播輸出的節(jié)目流與多路節(jié)目復接器的工作原理基本相似，可以實現(xiàn)信號的多路輸出。

3.2 測試發(fā)射機（SFQ）

測量系統(tǒng)中對于測試發(fā)射機的依賴程度高，它的頻率范圍決定了它實際的工作狀態(tài)。當這種發(fā)射機的最大頻率不超過3.3GHZ時，可以對測試信號進行連續(xù)性的調(diào)節(jié)。SFQ具有信道編碼的功能，但對字符率的要求較高。這種信道編碼主要針對的是卷積編碼比率、滾降系數(shù)等。數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機測量中，可以采用QPSK調(diào)制的方式。除此之外，系統(tǒng)運行中其它儀器的正常工作也對系統(tǒng)運行效率的高效性提供了可靠地保障。像視頻分析儀、音頻分析儀、頻譜儀等，在測量系統(tǒng)運行中使用非常廣泛[5]。

4 數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機測量方法的研究

根據(jù)數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機相關(guān)技術(shù)的要求，系統(tǒng)工作時的測量方法需要與技術(shù)要求相適應(yīng)。測量方法在具體的使用過程中，必須嚴格遵守行業(yè)規(guī)范條例的相關(guān)要求，明確測量指標，對測量方法的結(jié)果進行綜合地評估。不同的測量方法實際應(yīng)用中產(chǎn)生的作用效果有所差異。IRD常見的測量方法主要包括[6]：

4.1 音頻和視頻指標的測量方法

為了保證測量結(jié)果的準確性，需要確定測量過程中的基本條件。測量條件對于不同類型頻偏的設(shè)置、載噪比的設(shè)置等做出了詳細地說明，豐富了測量方法的相關(guān)指標。在IRD測量的過程中，有關(guān)視頻和音頻指標對于系統(tǒng)的正常運行起著重要的保障作用。有關(guān)這些指標具體的條件為：（1）輸入載波電平的范圍為：75一30dbm的中間值；（2）輸入載波的頻率為1025MHz；（3）系統(tǒng)中的字符率為4.42MS/s；（4）卷積碼率最大為3/4，交織的深度為12.這些條件的設(shè)置，增強了測量方法的適用性。在開始測量前，技術(shù)人員應(yīng)該對測量系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框架有著充分地了解，將測量系統(tǒng)中的線路根據(jù)圖紙的要求全部連接好，然后對IRD進行不斷地調(diào)試，測試出最佳的視頻和音頻信號。

當DVG的測試信號內(nèi)容比較豐富時，經(jīng)過專業(yè)儀器測量得出的信號輸出段能夠得到理想的被測信號，可以滿足不同技術(shù)指標的具體要求。比如，當DVG選擇的是國際通行的17行測試信號時，數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機的輸出段可以獲得理想的技術(shù)指標，像亮色增益、亮色時延等。選擇不同的信號內(nèi)容，可以對IRD進行功能測試。目前測量工作主要是通過自動分析儀等專業(yè)儀器完成。這些設(shè)備使用時需要明確具體的參數(shù)指標，對測量結(jié)果進行系統(tǒng)化處理。在音頻指標測量的過程中，根據(jù)DVG中對應(yīng)的測試系統(tǒng)，可以利用音頻測試序列自動地選擇相關(guān)的音頻測試指標，獲得較為可靠的測量數(shù)據(jù)[7]。

4.2 頻率覆蓋范圍的測量

不同的頻率決定了系統(tǒng)作用范圍的大小。根據(jù)IRD的功能特性，將測試發(fā)射機置于低端的發(fā)射機時，可以保證測試信號的正常輸出。隨著IRD工作頻率的不斷調(diào)整，與其對應(yīng)的圖像信號也會發(fā)生相應(yīng)地變化。頻率調(diào)整過程中產(chǎn)生的圖像信號，可以達到IRD的具體要求。當不同頻率的IRD處于測試狀態(tài)時，有時會出現(xiàn)接收不到信號的狀況，此時需要提高接收機不同端的載頻，為圖像信號恢復正常狀態(tài)提供可靠地保障。通過這種頻率變化調(diào)整的測量方式，可以擴大測量方法的實際作用范圍。

4.3 E0/N0門限值的測量

作為數(shù)字電視廣播系統(tǒng)重要的技術(shù)指標，E0/N0門限值的測量對于系統(tǒng)的正常工作非常重要。在確定具體的門限點時，可以利用DVG的活動圖像。數(shù)字壓塑衛(wèi)星接收機在接受誤碼時可能存在失敗點，可以方便門限點的快速確定。測量過程中當噪聲發(fā)生器的測試的信號逐漸變?nèi)鯐r，可以適當?shù)卦龃蠼邮諜C的載頻，降低系統(tǒng)的誤碼率。門限值測量中出現(xiàn)誤碼時，可以用頻譜儀測量接收機輸入端的信號，并對測試出的單頻載波功率進行必要地驗證。通過這樣的測量機制，可以確定E0/N0門限值的大小[8]。

4.4 系統(tǒng)不同功能指標及物理接口的檢測

數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機具有多種功能，其中部分功能對于物理接口有著一定的要求。相對而言，這些功能只是需要明確系統(tǒng)運行中是否發(fā)揮了應(yīng)有的作用，對于具體的技術(shù)指標并沒有過多的要求。在具體的測量過程中，為了使測量數(shù)據(jù)真實有效，必須保證信號源及測量儀器的精度。這樣的舉措細化了測量指標，增強了測量方法的適用性。對于計量困難的儀器，可以采用比對的方法進行驗證，保證測量數(shù)據(jù)的權(quán)威性。數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機對于測量數(shù)據(jù)的準確性要求非常高。這就客觀地決定了相關(guān)的操作者應(yīng)該明確系統(tǒng)不同功能的具體指標，并對相應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)進行全方位的檢測，確保檢測數(shù)據(jù)的科學性。

5 結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，為數(shù)據(jù)壓縮衛(wèi)星接收機正常的工作提供了可靠地保障。這種衛(wèi)星接收機主要針對的對象是數(shù)字信號，具體的工作過程中原理復雜，內(nèi)部不同設(shè)備的工作參數(shù)準確性要求非常高，需要技術(shù)人員在設(shè)計和使用中需要掌握正確的方式方法。數(shù)字壓縮衛(wèi)星接收機主要依賴于可靠的數(shù)字壓縮技術(shù)，可以對圖像、音頻、視頻等信息進行有效地處理，增強數(shù)字信號的傳輸質(zhì)量。

參考文獻

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