卫星数据广播接收系统

第六章卫星数据广播接收系统2005.7.28电磁波振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。广播、电视、手机、卫星通信、光波传输都是电磁波。电磁波的频率波长用频率、波长和波速来描述电磁波的数学关系。频率是指在单位时间内电场进行完全振荡的次数，通常用f表示。波长是指波的传播方向上相邻两个振动完全相同的距离，通常用λ表示。卫星波段频率C波段：4——8GhzKu波段：12——18GhzKa波段：24——30Ghz。由于C波段为地面通信业务和广播电视业务，为保证通信和接收广播节目的质量，通常要采用较大口径的天线（1.8-3米），主要适用于集体接收，雨雪天气对信号影响小。KU波段的特点是频率高，频率范围宽，信道容量大，信号波长短，同样口径天线的增益要比C波段高，从而采用较小口径天线（0.7-1.2米）就能获得满意的通信效果，易于方便接收。雨雪天气对信号影响大。卫星通信在中国的特殊地位地域辽阔，地形复杂。东西南北跨度超过5000公里，山区占31%，高原26%丘陵10%。人口众多，经济要发展，信息尤为重要。西部和边疆更需要卫星通信建设。卫星通信优势与特点1）通信范围大，只要卫星发射的波束能覆盖的范围就可进行通信。2）建设速度快。3）易于实现广播和多址通信。4）频率带宽容量大。5）机动性好，不受地理条件限制。6）通信可靠性高。7）费用与距离无关。极化方式当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一横波，其电场，磁场和波传播方向三者之间，两两相垂直。常用电场强度矢量E的变化来代表电磁波的变化。所谓极化波就是其电场强度矢量E沿一定角度方向的波，当E与地面垂直时，称为垂直极化波；当E与地面平行时，称为水平极化波。卫星通信系统组成卫星通信系统是由通信卫星、上行站地面站和地面接收站三部分组成。卫星在空中起中继站的作用，即把地球站发送上来的电磁波放大后再返送回另一地面接收站。地球站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过接收站与通信卫星组成一个完整链路。通信卫星的分类通信卫星按轨道分同步卫星、移动卫星。按通信范围分国际通信卫星、国内通信卫星、区域性通信卫星按用途分综合业务通信卫星、军事通信卫星海事通信卫星、电视通信卫星、气象通信卫星等按频段分：C段KU段同步通信卫星简介早期电磁波信号主要在地面传播，其传播方式为直线传播。由于地球本身是一个球体，传播距离受地球弧度的影响，一般传播距离为40-60公里。为了提高信息的传输范围，我们可用卫星传播信息。当卫星的轨道是园形且在赤道平面上，卫星离地面35786公里，飞行方向与地球自转方向相同时，从地面上任意一点看，卫星都是静止不动，这种对地静止的卫星称为同步通信卫星。利用三颗同步卫星，就能够使信号覆盖地球地表面。用于电视节目转发的卫星一般都是同步通信卫星。所有不同国家发射的通信卫星都在赤道的上空，同步通信卫星所处的纬度都为0度，经度在0-360度之间。卫星数字广播常用术语上行频率：指发射站把信号发射到卫星上用的频率，由于信号是由地面向上发射，所以叫上行频率。转发器：指卫星上用于接收地面发射的设备，并对该信号进行放大，再以另一个频率向地面进行发射的设备。一颗卫星上可以有多个转发器下行频率:指卫星向地面发射信号所使用的频率，不同的转发器所使用的下行频率不同，换句话，当我们接收不同的节目内容时，所使用的下行频率不同，在使用卫星接收机时所设置的参数也就不同，如果设置不正确，将不能接收相应的节目。中国教育台用于数据广播的下行频率之一为12620MHZ，一颗卫星上有多个转发器，所以会又有多各下行频率卫星数字广播常用术语符号率：卫星节目的符号率，指数据传输的速率，与信号的比特率及信道参数有关，单位为kb/S。当一个载波信号携带的节目数越多时，质量越好时，此值越大。MPEG-2：是一种动态音，视频信号的压缩传输标准，它分为音频，视频，传输标准等多种形式。DVB：指数字视频广播，其主要目的是找一种对所有传输媒体都适用的数字电视与标准，其核心是以MPEG-2音、视频编码。有三种标准：DVB-S卫星方式，DVB-C闭路方式，DVB-T地面微波中继方式。高频头本振频率对C波段卫星接收机的LNB本振频率一般为5150MHZ，而我们使用KU频段高频头的本振频率各不一样，常用的高频头的本振频率为11300MHZ，或其它值，一般具体是多少，请仔细看高频头上的说明来设置。高频头及高频头的作用低噪声下变频器，也称为高频头，是由低噪声放大器与下变频器集成的组件，用LNB表示。它的作用是；由于卫星电视接收系统中天线接收到的卫星下行信号非常微弱，为保证信号的质量，将接收到的卫星下行频率信号与本振频率信号进行变频并进行放大。高频头的主要技术要求如下；振幅-频率特性要好；噪声系数低，是指LNB等校输入噪声，通常用噪声温度表示：功率增益高，增益稳定性要好鑫诺一号卫星鑫诺一号卫星于1998年发射成功，法国宇航公司SAACEBUS-3000平台，它是一颗服务与中国及亚太地区的广播通信卫星，同时也是一颗专门为电视直播数据和通信业务综合业务卫星。该星定点在东经110.5E赤道上空，重要参数。总功率5130W星上共38个转发器，其中C频段24个，有882MHZ带宽，KU段14个，有756MHZ带宽，设计寿命大于15年中国远程教育平台主要参数卫星转发器功率917W带宽54MHZ下行频率12620MHZ符号率32553Kb/S主要业务：电视广播语言广播VBI广播IP广播因特网接入服务接收鑫诺一号卫星远程教育节目设备组成个人接收可用0。75米KU波段接收天线集体接收可用1。2米KU波段接收天线地面接收终端设备配置KU波段1。2米接收天线KU波段高频头一只。数字卫星接收机一台。计算机一台。卫星接收卡一块。天线工作原理天线是收集和远处的卫星发出的高频电磁波信号的装置，不同频率和不同发送方式的无线电波必须采用相应的接收天线，才能有效地将卫星发送的微弱信号接收下来，并达到高频头输入电平的要求。它的通信器件主要包括反射器，馈源，高频头和馈线。接收天线是无线电波的输入端口。卫星反射器：用于反射和聚焦卫星发射的高平电磁波信号，通常选用抛物面天线，既利用抛物面的聚焦特性，将卫星发射的电磁信号经过一次或两次反射到天线的焦点上，并通过馈源和波导将聚焦的电磁波传送至高频头（LNB）正馈抛物面接收天线这种天线基本形状是采用旋转抛物反射镜面，在反射镜面的中心线的焦点位置上配置了高频头，优点是构造简单，制作容易，但高频头遮挡电磁波，开口接收效率受到损失。在接收高仰角广播卫星的信号电波时，在雨雪天时，天线上容易积雨水，积雪。信号接收电平损失较大。偏馈卫星天线这种偏馈天线是在大型抛物面上切割出一部分椭圆形状的反射镜面，在电磁波来的方向上不存在数学焦点，因此，高频头不遮挡卫星信号，可得到高的开口效率，在接收高仰角的广播卫星电视信号时，信号损失低，天线不容易积雨，积雪。一般仰角公式值为正馈天线仰角值减偏馈天线仰角值为E-20度差值，我们使用的偏馈天线。E为正馈天线仰角值。一定记住。接收天线的组成馈源：位于天线反射面焦点处，是一个会聚卫星信号的装置，其作用是聚集卫星信号能量并馈送给高频头（低噪声降频放大器，简称LNB）。高频头：将接收到的卫星下行频率信号进行放大和变频处理的部件。高频头的作用是先将卫星高频信号放大，在利用本机振荡电路将高频信号转换成中频950MHZ-2050MHZ，以利于同轴电缆传输和卫星接收设备处理（卫星接收机）。功分器馈线功分器：是将高频头接收的卫星信号分成两路或几路信号的设备，本项目功分器输出的两路信号分别送给数字卫星接收机和计算机数据接收卡。馈线：从高频头输出到接收机的射频输入端口（LNB）的一段电缆线，一般选用75Ω同轴馈线，长度不宜超过40M，注意电缆线接头为F座，分英制，公制，请注意F头的制式相对应关系，接F头时不要用力太大。以免破坏高频头接收天线有以下几方面的作用接收卫星发出的高频电磁波的能量选择所需要的卫星电视信号，抑制外界干扰信号。放大接收到的微弱卫星高频信号。进行降频变换处理，将卫星高频信号转换成中频信号。除电子器件外，其部件也是卫星信号接收天线的重要组成部分。天线的机械部件主要包括馈源支撑杆，仰角调整机构，方位转动机构和底座等。影响天线效率的主要因素天线效率可以说明有多少需要的输入信号到达馈源。在天线结构和材质等因素一定的情况下。影响天线效率的主要因素如下：1）天空噪声；太阳和大气活动造成的宽带噪声。与仰角的大小无关。2）大地噪声：温暖卫星数据接收机的功能卫星数据机的基本功能是接收数字电视节目。目前多数卫星接收机都具备这一功能。1）电子节目这一功能，2）高速数据广播。3）软件在线升级。4）因特网接入和电子邮件。5）条件接收，卫星数据接收机可以提供解扰和解密功能。卫星接收天线调试前的准备•仔细阅读{天线装配说明书}{卫星接收机说明书}注意电缆线接头为F座，分英制，公制，请注意F头的制式相对应关系，接F头时不要用力太大!以免破坏高频头制作F头与电缆时，一定要细心处理，要用电工刀切除电缆线外皮3公分左右，尽量不要把铜网上的细铜丝破坏，铜网不能和中间的铜芯线有任何短路现象出现。把F头的卡环套在线上，把电缆线的铜网向外拨开，并编成几个细的铜辫，把露出的白色发泡芯割下来，不要伤到铜芯。把电缆线的发泡芯从F头的中心孔套进去，把铜网细辫反折在外边，发泡芯与F头的内环平。用剪子把露在外边的铜网剪掉，用钳子将卡环夹在F头上。用钳子把铜芯剪掉露出F头平面5毫米左右，制作完成。卫星接收天线调试前的准备首先，安装好天线，并拧紧除调整机构外所有紧固件螺母。卫星接收机在关机状态下，接收机上LNB输入端口用F头的电缆线连接天线上高频头F端口。一定注意关机状态下操作。卫星接收机上A/V输出端口连接到电视机上A/V输入端口，上述操作连接正确无误后。设偏馈天线仰角值，方位角值，用计算公式中正馈天线仰角，方位角值或有关资料可以得到当地接收点方位角和天线仰角值。站点为：http：//asm.Yeah.net。偏馈天线仰角值[我们使用偏馈天线]，E-22度高频头安装和调试1）将高频头固定在馈源支架中，调整好焦距。2）将连接电缆接好并用防水胶布做好防水处理。高频头下来电缆线用线扎固定天线支架上。3）在调试过程中若图像信号不好，可适当调整高频头的方向及前后距离。4）注意！！高频头接线的安装一定要在不加电的情况下进行。5)高频头LNB端接线时不要用力！！九洲卫星接收机调试1）将各项连线接好后，打开卫星接收机和电视机电源，并将电视机进入TV状态。正常情况下会出现初始界面。2）对准接收机按遥控器“MENU”键，出现主菜单界面。3）选“设置节目”项，按遥控器“OK”，进入增加节目菜单界面4）选“增加节目”，按遥控器“OK”，进入增加节目菜单界面。5）输入中国教育电视台参数，输入下行频率：12620MHz，符号率：32553Kb/S，极化方式：垂直。本振频率：11300MHz九洲卫星接收机调试下行频率：12620MHZ。符号率：32553KBS本振频率：11300MHZ。极化:垂直信号强度：信号质量:这时，信号强度始终有红条，现在需要参数设置好后，仔细调整卫星接收天线仰角和方位角。一定要调整出信号质量出现红条，红条出现说明天线找到卫星大致范围。现仔细调整卫星天线，最终能调出信号质量的最大值。最低不能低于70%。此时一定要有“三心”，也就是耐心、信心、桓心。要收看电视节目，连按遥控器“OK”键两次。九洲卫星接收机调试信号强度红条已经存在.信号质量需要我们调试出红条.一般情况下，信号强度始终都有红条，现在需要在参数设置好后，调整卫星天线仔细调整仰角，方位角。能调整出信号质量的红条，红条出现说明天线找到卫星大致范围。再仔细调整卫星天线，最终能调出信号质量最大值。天线的安装和选址卫星接收站在选址时，要考虑以下基本环境条件和安全保障，卫星天线指向应开阔，无遮挡；注新疆地区天线方位角为；南偏东28度-42度。2）查看附近有无微波站