數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)及其性能分析

馬英杰

（作者單位：國家新聞出版廣電總局七八三臺）

數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)及其性能分析

馬英杰

（作者單位：國家新聞出版廣電總局七八三臺）

衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展迅速，其在電視接收方面發(fā)揮著重要的作用。基于此，簡要介紹了數(shù)字衛(wèi)星電視接受系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)成，分析了數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的重要性能，旨在為數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)和使用提供參考。

數(shù)字衛(wèi)星電視；接收系統(tǒng)；性能分析

利用數(shù)字衛(wèi)星技術(shù)傳輸?shù)碾娨暪?jié)目具有圖像質(zhì)量高、占用頻帶少等優(yōu)點(diǎn)，其在多個國家和地區(qū)的電視傳輸上有著重要的應(yīng)用。我國于1996年開始采用DVB-S標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視衛(wèi)星廣播系統(tǒng)。本文對數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)以及其性能進(jìn)行以下簡要分析。

1　數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)構(gòu)成分析

基本的數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)主要有室內(nèi)單元和室外單元兩部分組成，室內(nèi)單元主要指的是安裝在室內(nèi)的接收機(jī)，室外單元主要由安裝在室外的高頻頭和天線組成。

1.1室外單元分析

室外單元又稱為天饋系統(tǒng)，其中地面接收系統(tǒng)的最前端是接收天線，其能夠聚集由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的微弱電波信號，并將聚集的信號傳遞給高頻頭。無線電波信號與光波的特點(diǎn)相似，因此常采用拋物面天線來反射聚集微弱的衛(wèi)星信號能量。拋物面天線主要分為以下三種：①前饋天線：即我們通常所說的“大鍋”；②后饋天線：一種二次反射天線。后饋天線中存在兩個反射面，能夠?qū)πl(wèi)星信號進(jìn)行二次反射，之后通過導(dǎo)管將信號傳導(dǎo)給高頻頭上，其能夠有效改善駐波比，提升接收率；③偏饋天線：主要利用前饋天線和后饋天線的部分反射面聚集信號，工作效率較高。

1.2室內(nèi)單元分析

室內(nèi)單元主要是電視衛(wèi)星數(shù)字接收機(jī)，其主要作用是接收高頻頭傳來的經(jīng)過處理放大的中頻信號，之后進(jìn)行內(nèi)部調(diào)諧電路處理，來輸出第二中頻信號，最后在進(jìn)行相關(guān)數(shù)字解調(diào)、解碼，從而輸出為電視可用的圖像及聲音信號。根據(jù)電視衛(wèi)星數(shù)字接收機(jī)的特點(diǎn)可以將其分為免費(fèi)接收機(jī)、組合一體機(jī)、衛(wèi)星接收卡、條件接收機(jī)等多種類型。衛(wèi)星接收機(jī)中有眾多技術(shù)參數(shù)，其中門限值關(guān)系到電視的收看質(zhì)量，而其信道的調(diào)制方式也與數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的性能有關(guān)［1］。

1.3其他器材分析

除了室外單元和室內(nèi)單元兩大組成部分外，數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)還包括其他的一些輔助器材，主要有饋源、饋線、連接器等。

在衛(wèi)星天線的交點(diǎn)處會設(shè)置一個喇叭用于匯集衛(wèi)星信號，這就是饋源，其能夠?qū)R聚到焦點(diǎn)的信號能量進(jìn)行收集，在饋源中的主要設(shè)備有極化器、饋源盤以及90o的移相器。

在高頻頭輸出與節(jié)后及輸入口之間的電纜線就稱為饋線，饋線也是數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的重要輔助部分，饋線的阻抗為75Ω。

數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中，需要用到連接器這個裝置將各種器材及饋線鏈接起來，如F型接頭鏈接饋線和器材，F(xiàn)型連接器用于器材與器材的鏈接和饋線與饋線的鏈接。

2　數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的性能分析

信號在衛(wèi)星信道傳輸?shù)倪^程中會出現(xiàn)很大衰減，其信噪比較低。因此，數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的抗噪性能至關(guān)重要，為了保證功率利用率，我國采用的DVB-S數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)主要采取了兩種措施進(jìn)行抗噪性能的提升：一是QPSK調(diào)制，二是級聯(lián)信道編碼方案。

2.1QPSK調(diào)制

QPSK調(diào)制及四相相移鍵控調(diào)制，其有著傳輸效率高，抗誤碼性能好的特點(diǎn)，QPSK調(diào)制以包絡(luò)恒定信號為調(diào)制信號，傳輸信道中的幅度的衰減并不會影響到其抗噪性能，而數(shù)字衛(wèi)星傳輸信道的衰減較大。因此，QPSK調(diào)制適用于數(shù)字衛(wèi)星信道。QPSK調(diào)制的信道利用率僅為0.5Hz/bps。其具體的抗噪原理如下：從天線接收的衛(wèi)星信號（主要為Ku頻段和C頻段）在經(jīng)過下變頻和放大低噪聲處理之后會轉(zhuǎn)換為L頻段的信號，其主要范圍為0.9～1.4GHz，轉(zhuǎn)換之后的L頻段信號會進(jìn)入到解碼器中，在經(jīng)過QPSK解調(diào)器和調(diào)諧器的解調(diào)后會轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，之后數(shù)字信號經(jīng)過維特比解碼、R-S解碼等過程就實(shí)現(xiàn)了對誤碼的糾錯，從而實(shí)現(xiàn)了抗噪性能。經(jīng)過糾錯的數(shù)字信號會送到視頻、音頻等解碼器，經(jīng)過解壓、數(shù)模變換處理之后就可成為電視能夠使用的模擬視頻信號和模擬聲頻信號了。

2.2信道編碼

數(shù)字衛(wèi)星信號在傳輸?shù)倪^程中防止誤碼是抗噪的關(guān)鍵，信道編碼主要是利用某種方式在原信源編碼序列中加入了一些糾錯碼來進(jìn)行誤差控制，這就提升了自動糾錯抗噪的性能，從而提升了信號傳輸?shù)目煽啃浴VB-S衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)采用了前向糾錯編碼加入到原信源編碼序列中。卷積碼和RS編碼共同組成級聯(lián)信道編碼，RS編碼的碼型為RS（204，188），其能夠糾正本組有關(guān)的誤碼，尤其對于突發(fā)性的誤碼糾正很有效，卷積碼的碼型有多種選擇［2］。

3　結(jié)語

本文簡要分析了衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的組成，分別有室外單元、室內(nèi)單元和其他輔助器材，并從QPSK調(diào)制和信道編碼兩個方面分析了衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的糾錯性能和抗噪性能，旨在進(jìn)一步促進(jìn)衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的發(fā)展。

［1］王成杰.衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)與有線數(shù)字機(jī)頂盒常見故障分析與檢修（五）［J］.家電檢修技術(shù)，2014（11）.

［2］湯際明.衛(wèi)星數(shù)字電視接收系統(tǒng)的組成和安裝調(diào)試與維護(hù)［J］.視聽，2011（6）.