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廣播電視衛星傳輸技術

云知道

作者：陳楠
一、衛星通信的優勢
利用衛星傳輸廣播電視節目是衛星應用技術的重大發展，衛星通信同現在常用的電纜通信、微波通信等相比，有較多的優點，具體表現在以下幾個方面：
●衛星通信的傳播距離遠 。
同步通信衛星可以覆蓋最大跨度達一萬八千公里的區域 。在這個覆蓋區的任意兩點都可通過衛星進行通信，而微波通信一般是50公里左右設一個中繼站，一顆同步通信衛星的覆蓋距離相當于300多個微波中繼站 。
●衛星通信路數多、容量大 。一顆現代通信衛星，可攜帶幾十個轉發器，可提供幾十路電視和成千上萬路電話 。
●衛星通信質量好、可靠性高 。衛星通信的傳輸環節少，不受地理條件和氣象的影響，可獲得高質量的通信信號 。
●衛星通信運用靈活、適應性強 。它不僅能實現陸上任意兩點間的通信，而且能實現船與船、船與岸上、空中與陸地之間的通信，它可以組成一個多方向、多點的立體通信網 。
●成本低 。在同樣容量、同樣距離的條件下，衛星通信和其他通信設備相比，耗費的資金少，衛星通信系統的造價并不隨通信距離的增加而提高，隨著設計和工藝的成熟，成本還在不斷降低 。
二、衛星電視廣播系統組成
衛星電視廣播系統主要由四部分組成：上行發射站、星載轉發器、測控站、地球接收站 。上行發射站把節目制作中心送來的信號（可以是數字電視信號、數字廣播、視頻、音頻、中頻信號等）加以處理，經過調制，上變頻和高功率放大，通過定向天線向衛星發射上行C、Ku波段信號；同時也接收由衛星下行轉發的微弱的微波信號，監測衛星轉播節目的質量 。星載轉發器用于接收地面上行站送來的上行微波信號（C波段為6GHz，Ku波段為14GHz），并將它放大、變頻、再放大后，發射到地面服務區內 。因此，星載轉發器實際上是起一個空間中繼站的作用，它應以最低附加噪聲和失真傳送電視廣播信號 。地面接收站接收來自衛星的信號，經過低噪聲放大，下變頻為中頻信號、中頻信號經過調頻、解調后得到基帶信號，分別送到視頻恢復電路和伴音解調電路，重新得到正常的視頻信號和伴音信號，直接送到電視監視器或電視機，重現彩色圖像和重放伴音，也可以重新調制到電視頻道上傳送給用戶 。
【廣播電視衛星傳輸技術】 三、廣播電視衛星傳輸技術原理
（一）上行發射站
首先，經過視頻處理電路處理后的視頻信號與經過伴音處理電路處理的伴音信號相加混合成基帶信號，然后對中頻載波進行調制，將輸入的基帶信號變為70MHz的中頻調諧波 。中頻信號再經過上變頻，變為指定的發射頻率后，送到高頻功率放大器進行放大，再由發射天線發射給衛星 。上行發射站可向衛星傳送一路或多路信號，通常采用主瓣波束較窄的大口徑發射天線發射，以提高上行站的抗干擾能力 。
1．視頻信號處理過程
①預加重技術
調制信號在接收端解調時，白噪聲電平隨頻率的升高呈線性增長，這種變化規律稱為調制波的三角噪聲特性，它使圖像信號的高頻成分輕易受到噪聲的影響 。為了提高圖像信號高頻端的信噪比，改善三角噪聲特性，減少傳輸信號的微分增益和微分相位失真，在視頻信道中對圖像信號進行預加重處理 。所謂預加重就是在發送端將圖像信號先送入預加重網絡，由于預加重網絡具有高端增益高、低端增益低的特性，使得圖像信號的高頻成分得到增強 。
②能量擴散技術
在帶有行、場同步信號的視頻信號中，大多數時間里信號電平都處于黑白電平上；而中間電平的時間較短 。用這種視頻信號對載波進行頻率調制，就會造成頻譜能量在兩側過于集中，分布不均勻，致使與它共用頻段的某些地面通信受到較大干擾 。為了減少這種干擾，在發射功率受到限制的同時，也應對信號頻譜能量加以擴散 。為此，人為將一個頻率大約為30Hz的三角波加入基帶信號中，組成復合信號 。用此復合信號對載波進行調頻，便可使信號頻譜能量擴散，使其均勻分布 。

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