衣克巴利·依不拉音

【摘要】目前電視廣播信號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)，信號覆蓋面積等優(yōu)勢，應(yīng)用范圍較廣，為電視廣播傳輸帶來較大發(fā)展空間。本文就對衛(wèi)星電視廣播闡述與接收系統(tǒng)的原理與實用技術(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)電視信號接受和傳輸中時間與空間上的制約，再加上數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，可對傳輸信號實施壓縮處理，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)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供動力。

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處理后傳輸?shù)叫l(wèi)星裝置中，由衛(wèi)星裝置實行頻率轉(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

電視臺播出的信號會通過電纜、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)，實現(xiàn)信號變頻轉(zhuǎn)換，發(fā)送到指定區(qū)域空間。衛(wèi)星信號接收中，地面接收系統(tǒng)主要以家庭或團(tuán)體接收、電視臺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)上實施信號接收、處理、轉(zhuǎn)發(fā)的中轉(zhuǎn)系統(tǒng)，接收器是地面用戶衛(wèi)星信號接收的重要裝置。三個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行，實現(xiàn)電視廣播信號接收和傳輸。其中上行發(fā)射裝置的工作原理為：先實施音頻和視頻混合處理，生成原始基帶信號。之后調(diào)整原始基帶信號，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?，完成上行信號傳輸?/p>

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)行信號接收和傳輸處理的。星載轉(zhuǎn)發(fā)器在實際應(yīng)用中，可實現(xiàn)上行發(fā)射器與地面接收器間的信號傳輸和接收，再通過設(shè)備內(nèi)部多樣化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的合理應(yīng)用，實現(xiàn)對C、CU波段信號的處理。星載轉(zhuǎn)發(fā)器可提高信號接收后的轉(zhuǎn)發(fā)效率，提升信號傳輸質(zhì)量，擴(kuò)展信號覆蓋范圍。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時檢測，以加強(qiáng)信號接收和傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

2.3 DFB數(shù)字信號傳輸技術(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)星電視廣播信號傳輸系統(tǒng)中，這些設(shè)備儀器的應(yīng)用，滿足了多維信號的傳輸要求，改進(jìn)立體信號的處理和接收效率，加快信號轉(zhuǎn)換率，擴(kuò)大信號傳播范圍。例如，在SMPTE259M串行數(shù)字視頻調(diào)控，以音頻模擬信號為主，應(yīng)用A/D、D/A轉(zhuǎn)換模式，可將信號傳輸轉(zhuǎn)成光纖傳播，擴(kuò)展傳輸范圍。同時利用光纖直接進(jìn)行AES/EBU音頻信號的傳輸，可提高信號轉(zhuǎn)換效率，加快傳輸速度，加強(qiáng)自動化管控效果。

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。功能是實施衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器下行信號的接收、調(diào)整和轉(zhuǎn)換作業(yè)，做到第一中頻信號的識別和處理工作。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，將其積聚到一個點上，對其予以設(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，可直接被地面接收裝置接收，但由于兩者距離較遠(yuǎn)，信號直接傳輸較為薄弱。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，快速傳輸?shù)金佋磧?nèi)，保證信號的傳輸質(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，以提高信號傳輸效率。

3.1.3 高頻頭

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

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，之后對第一中頻信號實行放大和過濾處理，之后傳輸?shù)交祛l電路和振蕩器中，這兩個設(shè)備處理后的信號會通過同軸電纜直接傳輸?shù)浇獯a設(shè)備內(nèi)，完成整個傳輸流程。不過在信號轉(zhuǎn)換和傳輸過程中，由于差頻問題的產(chǎn)生，容易影響信號質(zhì)量和傳輸效果。因此需要使用混合高頻放大信號和本振信號對第一中頻信號實施再次處理，生成第二中頻信號，保證信號接收質(zhì)量。第一中頻信號的頻率為479.5兆赫茲。處理后的第二中頻信號，將帶寬設(shè)置成36兆赫茲。通過對第二中頻信號的調(diào)整，有助于實現(xiàn)電路的自動增益控制，從而改善信號質(zhì)量，減少信號波動幅度。經(jīng)過放大處理后的中頻信號直接傳輸?shù)絈SPK解調(diào)器中，實施再次調(diào)整和轉(zhuǎn)換，獲得標(biāo)準(zhǔn)的電視廣播數(shù)字信號流，再將數(shù)字信號流傳輸?shù)骄S特比解碼器內(nèi)，對信號實施解密和糾錯處理，最后，使用交流電路實施電視信號處理，傳送到RS解碼電路中，糾正傳輸中存在的錯誤代碼，完成整個信號傳輸工作。

3.2.2 解復(fù)用模塊

電視信號在被衛(wèi)星接收后，需要經(jīng)過信源編碼、數(shù)字信號模數(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，做到信號不同線路的傳輸、處理和調(diào)整。在研究中發(fā)現(xiàn)，混合數(shù)碼信號是由數(shù)字信號、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，將不同頻段對應(yīng)的信號數(shù)據(jù)予以標(biāo)注，分別獲取信號流數(shù)據(jù)包，將傳播的信號內(nèi)容予以還原和應(yīng)用。在不同信號數(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，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

針對衛(wèi)星信號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處理。

其次，開展定期專業(yè)培訓(xùn)和教育活動，讓人員熟練了解安裝和維修要點，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，優(yōu)化工作質(zhì)量。

4.2 做好設(shè)備質(zhì)量管控

針對信號傳輸存在的缺陷，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)，與電磁場保持較遠(yuǎn)距離;使用靈敏度較高的高頻頭，提高下行信號轉(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)信號控制較弱信號的方式來削弱干擾，保障設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)?；蛘哌€可使用大功率的發(fā)射機(jī)，增加信號的上行功率，使傳輸?shù)男l(wèi)星信號的功率大于干擾信號，保證正常信號的發(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，工作人員要先對周邊干擾源實行檢測，確定干擾種類，有針對性的制定屏蔽方式。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)星的運行軌道，劃分信號發(fā)聲頻率;如雷達(dá)信號干擾源與地球站、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干擾問題。

4.4 天氣監(jiān)測

天氣的不確定性對信號傳輸?shù)挠绊戄^大，為改進(jìn)傳輸質(zhì)量，需加強(qiáng)天氣監(jiān)測，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)做好防護(hù)措施。通常情況下，會利用優(yōu)化處理地面接收裝置的方式，降低天氣變化對信號接收和傳輸?shù)挠绊憽Ｈ鐑?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線路造成的威脅，改進(jìn)信號傳輸質(zhì)量。

5. 結(jié)語

綜上所述，做好衛(wèi)星電視廣播信號的接收和傳輸工作，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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