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卫星电视信号的传输

2020-09-25 03:57:19    260次浏览

1、卫星电视系统的组成

卫星电视系统,指的是参与卫星广播链路运行的各种设备的整体系统。为保证系统正常运行,它须由节目播控中心、上行地球站、广播卫星、卫星电视接收站和遥测遥控跟踪站五部分组成。

节目播空中心将制作、剪辑好的广播电视节目,利用传输系统将节目送往上行地球站。上行站把信号加以基带处理,再经调制、上变频和高功率放大,然后由天线向卫星发送上行信号。同时也接收卫星转发的下行信号,以监视节目传输质量。卫星是卫星广播系统的核心,其星载转播天线和转发器的主要任务是:接收上行信号,并经低噪声放大、下变频与功率放大后,再转发到接收服务区。接收卫星转发的下行信号有个体接收、集体接收、无线收转、有线电缆网收转。

遥测遥控跟踪站主要任务是:与广播卫星的遥测遥控跟踪系统相结合,测量卫星的各种工作参数,测控卫星的轨位和姿态,对卫星实施各种功能和状态的切换。

2、卫星电视传输系统

随着数字通信技术发展与广泛应用,卫星电视传输从模拟到数字传输是卫星广播技术的一大发展。使视、音频信号通过一系列数字化处理后进行传送。与模拟卫星电视传输系统相比数字卫星电视传输系统具有的优点:

卫星资源利用率高,节约带宽,延长寿命;

传输质量好;

上行站需要的发射功率小;

能提供更多更好的功能;

便于电视节目的加扰加密,利于开展付费电视业务。

卫星电视传输系统是定义了从MPEG-2复用器输出到卫星射频信道(DVBS),能对电视基带信号进行适配处理的设备功能模块。采用MPEG-2编码方式,按MPEG-2主类主级标准压缩270M的SDI数字流压缩的传输格式,按照ISO/IEC13818标准,对视音频信号进行压缩编码成基本数据流(ES流)。为了使接收端能从总码流中分离出视音频数据,ES码流需要经过打包器,即将数据流按一定长度分段,构成具有特定结构和长度的一个个单元包,再送到复用器中复用传送(TS码流),TS传输流是各传输系统之间的连接格式,是传输设备间的基本接口。单路节目的视音频数据流的复用框。

卫星信道适配分为复用适配和能量扩散,前向纠错编码(FEC)和基带形成,QPSK调制三部分。复用适配和能量扩散是把每8个MPEG-2传送复用包合为一个超帧,并将MPEG-2传送复用包中的数据随机化处理,随机化处理只用于传送包的信息字节,为了向接收端提供一个启动信号,将每组8个包中的个传送包的MPEG2同步字从47HEX逐比特反转到B8HEX。这样输出的数据具有透明性,降低卫星对地面同频通讯设备的干扰和减少上星链路特别是对卫星转发器的交调。前向纠错编码(FEC)由外编码(R-S编码),卷积交织器,内编码器组成。外编码RS(204 188)编码是由原码(255 239)截短而得到的,用来表示的每一个已经随机化的传送包(188字节)生成一个误码保护数据包。然后对误码保护数据进行深度1=12的卷积交织处理,其结果是生成一个交织帧,内码使用一系列基于长度K=7,编码效率为1/2卷积码的收缩卷积码。内码编码与外码编码相结合构成了DVB-S中的级联编码,它增强了信道纠错能力,有利于抗卫星广播信道传输中干扰的影响。前向纠错编码特别适合卫星信道。DVB-S中采用(2,1,7)卷积码的删除型卷积码,I,Q信号经过平方根升余弦滚降滤波,滚降系数0.35,得到基带波形,传输到QPSK调制。系统使用普通的格雷码QPSK调制而成为70MHZ中频信号,调制后的中频信号经中频电缆送到上变频器,经高工放和天线发送到天上的卫星。DVB-S采用B方式QPSK系统。

卫星电视接收系统与发射过程正是一个逆过程,接收系统由卫星接收天线、高频头、线路放大器、功分器和接收机等组成。其信号流是接收天线把接收下来的电视信号经高频头低噪放大和下变频,将此KU波段信号去噪后转成L波段信号,再经功分器分路供卫星接收机用户。

3、卫星电视条件接收

条件接收是卫星电视发展的必然之路。条件接收是利用加密技术,一般采用加扰方式对电视信号加密,实现传输码流中的视音频信号以及数据信息加扰,同时将加扰处理的控制字经过加密后随传输流一起传送。条件接收系统由扰码器、用户管理系统和用户认证系统等组成。条件接收在码流复用前加扰码,用户管理系统建立一个存储用户信息的数据库,用户认证系统将代码字加密送给用户使其能对码流解扰,控制字通常由编码端加密后再送到IRD智能卡来解密,授权控制信息是与控制字有关的加密信息,授权管理信息是用户看节目的内容和时间信息。条件接收使已付费的用户可以收看丰富多彩的节目和合法权益得以保障,而使无付费者无法收看。

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