程龍

摘 要：在科技日新月異的當(dāng)下，空間領(lǐng)域的探索是世界每個(gè)國(guó)家的話(huà)題。我國(guó)在衛(wèi)星廣播電視方面的技術(shù)，也從最開(kāi)始的落后到現(xiàn)在走在世界的前列。本文介紹了我國(guó)衛(wèi)星廣播的發(fā)展，對(duì)數(shù)字衛(wèi)星廣播傳輸技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要地介紹。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星；數(shù)字傳輸；廣播電視；DVB-S2

中圖分類(lèi)號(hào)：TN943 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.概述

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的日新月異，我們國(guó)家早已既“東方紅1號(hào)”之后發(fā)射了“東方紅2號(hào)”、“亞洲1號(hào)”、“亞洲2號(hào)”等衛(wèi)星供我國(guó)衛(wèi)星廣播事業(yè)所用。“東方紅1號(hào)”是我國(guó)進(jìn)入衛(wèi)星廣播時(shí)代的標(biāo)志，最后一個(gè)上星的省級(jí)臺(tái)是1999年10月海南省電視臺(tái)節(jié)目，自此所有的省臺(tái)節(jié)目都可以通過(guò)衛(wèi)星播送給廣大觀眾。信息技術(shù)迅猛發(fā)展，通信行業(yè)與科技的融合使電視廣播產(chǎn)業(yè)整體發(fā)生了變化，數(shù)字電視應(yīng)運(yùn)而生，它在電信之后成為引爆IT產(chǎn)業(yè)的又一熱點(diǎn)話(huà)題。在半導(dǎo)體、電子信息技術(shù)后，電子行業(yè)在數(shù)字電視的帶領(lǐng)下跨入了新時(shí)代。我國(guó)衛(wèi)星廣播的發(fā)展之路現(xiàn)今已經(jīng)完成了從C頻段向Ku頻段、從模擬到數(shù)字、從轉(zhuǎn)播到直播的3個(gè)過(guò)渡，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，還是會(huì)由C頻段向Ku頻段并存、收轉(zhuǎn)和直播并存的局面，而且還有等待我們加倍努力要實(shí)現(xiàn)的從非廣播電視專(zhuān)用衛(wèi)星到專(zhuān)用的轉(zhuǎn)變。

2.數(shù)字衛(wèi)星廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)概述

當(dāng)前數(shù)字衛(wèi)星廣播的傳輸標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)的ATSC（Advanced Television Systems Committee）、日本的ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting）和歐洲的DVB（Digital Viideo Broadcasting）3種，下面著重介紹DVB標(biāo)準(zhǔn)。DVB標(biāo)準(zhǔn)采用MPEG-2的壓縮技術(shù)，它包含數(shù)字有線電視DVB-C、數(shù)字衛(wèi)星電視DVB-S、數(shù)字地面電視DVB-T。為了有良好的抗干擾及抗噪聲性能，DVB-S使用QPSK正交相移鍵控的調(diào)制方式，并采用RS碼月卷積碼級(jí)聯(lián)的向前糾錯(cuò)的方法，使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)信號(hào)的處理達(dá)到最優(yōu)。在此基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)，與DVB-S不同的是采用了ACM自適應(yīng)編碼調(diào)制方式，使用基于LDPC（Low-Density Parity-Check）的BCH（Boss-Chaudhuri-Hocquenghem）的前向糾錯(cuò)方法，使DVB-S2有了更強(qiáng)大的工作效率。

3.基于DVB-S2的數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)概述

數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)通常由以下4部分組成：上行發(fā)射站、廣播衛(wèi)星與設(shè)備、測(cè)控站和衛(wèi)星地面接收站，其中基于DVB-S2的數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)是其重要組成部分，數(shù)據(jù)流通過(guò)基帶擾碼進(jìn)行信號(hào)隨機(jī)化處理，再經(jīng)過(guò)FEC（Forward Error Correction）信道糾錯(cuò)編碼之后，通過(guò)星座映射將bit流轉(zhuǎn)化為符號(hào)流分層裝入物理層幀中，進(jìn)行基帶濾波和正交調(diào)制及上變頻形成微波射頻信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)功率放大器由天線發(fā)射。（1）基帶擾碼。數(shù)字化設(shè)備都是處理“0”與“1”兩個(gè)碼元之間的關(guān)系來(lái)提取其中信息的，為了不在信號(hào)頻譜中產(chǎn)生離散譜線、不因?yàn)橄到y(tǒng)非線性導(dǎo)致的諧波干擾，就要進(jìn)行基帶擾碼。數(shù)字信號(hào)進(jìn)入擾碼器打亂連續(xù)出現(xiàn)的碼元，并使二者統(tǒng)計(jì)概率各為約50%，在基帶擾碼過(guò)程中用線性反饋移位寄存器擴(kuò)展信號(hào)功率譜，這樣能夠使信號(hào)更具有隱蔽性、抗干擾性及抗衰減性。（2）FEC編碼。在數(shù)字信號(hào)中，為了防止外界信號(hào)干擾，保護(hù)信號(hào)不變異，要進(jìn)行多重的糾錯(cuò)碼設(shè)置。數(shù)字信號(hào)在解碼過(guò)程中對(duì)錯(cuò)誤信號(hào)十分敏感，每秒鐘只要有非常小的誤碼就無(wú)法正常解碼。而數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)之所以能順利播放，又是得益于數(shù)字信號(hào)中的糾錯(cuò)碼的設(shè)置。采用前向誤差校正FEC方法，是為了降低數(shù)字信號(hào)的誤碼率，提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。?shù)據(jù)流一般包括ES流、PES流、TS流，ES流也叫基本碼流是包含視頻、音頻或數(shù)據(jù)的連續(xù)碼流；PES流也叫打包的基本碼流，是將基本碼流ES流根據(jù)需要分成長(zhǎng)度不等的數(shù)據(jù)包，并加上包頭就形成了打包的基本碼流PES流。TS流也叫傳輸流，是由固定長(zhǎng)度為188字節(jié)的包組成，含有獨(dú)立時(shí)基的一個(gè)或多個(gè)節(jié)目，適用于誤碼較多的環(huán)境。（3）星座映射。在DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了4種調(diào)制方式，這4種格式的調(diào)制階數(shù)為：QPSK（2bit/sHz）、8PSK（3bit/sHz）、16APSK（4bit/sHz）、32APSK（5bit/sHz）。QPSK為四相位移鍵控，一般可以看成正交的兩路傳播，一路I支路、一路為Q支路。輸入的比特流分別映射成I/Q路的幅度信息，然后進(jìn)行I/Q路調(diào)制，得到正交兩路數(shù)據(jù)。為了和四進(jìn)制載波配合，需要變換調(diào)制器輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為四進(jìn)制，而二進(jìn)制數(shù)據(jù)有4種組合即00、01、10、11，兩兩組合后分別代表四進(jìn)制的符號(hào)。（4）物理層幀簡(jiǎn)介。完成星座映射后，數(shù)據(jù)被封裝成物理層幀輸出。DVB-S2物理層幀頭由幀起始位置和物理層信令編碼組成，后面是需要傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)。幀起始位置SOF顧名思義用于識(shí)別幀起始位置由26個(gè)二進(jìn)制符號(hào)組成；信令編碼PLSCODE長(zhǎng)度為64個(gè)二進(jìn)制符號(hào)，包含幀數(shù)據(jù)域調(diào)制方式、編碼速度、導(dǎo)頻是否存在等信息。

結(jié)語(yǔ)

世界各國(guó)的數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸技術(shù)發(fā)展前景廣闊，由于數(shù)字衛(wèi)星通信的信號(hào)質(zhì)量好、覆蓋面又較為廣泛，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看成本低，這些優(yōu)點(diǎn)都使數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸?shù)陌l(fā)展成為必然。與傳統(tǒng)的廣播電視傳輸相比較而言，衛(wèi)星傳輸不受地理?xiàng)l件的限制，特別是傳輸容量大而且在壓縮技術(shù)有了進(jìn)一步發(fā)展前景后，衛(wèi)星傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)更為明顯。本文簡(jiǎn)要介紹蘿數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸在我國(guó)的發(fā)展及基本知識(shí)，希望能為更深的技術(shù)研究提供理論支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]曹雪虹，張宗橙.信息論于編碼[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004：19-22.