直播電視的數字衛星傳輸系統的研究

張富

【關鍵詞】直播電視 數字衛星 傳輸系統

全球的直播電視技術已然轉向了數字化方向發展。數字衛星通信憑借其高信號質量、低成本和廣覆蓋面等優勢在直播電視實現數字化傳輸的發展中發揮著重要的作用。在此文中，主要對數字衛星傳輸系統具體規劃和方案進行分析，基于當前我國直播電視的現狀同今后發展情況，實現了系統的合理性和先進性，同時設備的選型也通用可靠。通過系統規劃和設計，對系統的實現和性能測試作了分析。結果發現方案符合技術標準。

1 數字衛星傳輸系統的規劃分析

要滿足電視現場直播的靈活性和快捷性，另外，還應該將地形情況和天氣情況考慮在內，系統規劃技術要求為：

（1）直播過程中穩定可靠。

（2）能夠單獨的作為電視臺配合轉播車應用，另外還可以傳輸模擬的電視節目和高清節目。

（3）實現全數字化的制作，系統界面簡潔，避免操作的復雜性。

（4）靈活小巧，在野外也可以長時間的進行作業。

2 數字衛星傳輸系統設計方案

和其他的工程設計相比較而言，系統中的繼系統同其有一定的相似性，但也許考慮到系統的經濟性。系統中的配置較多，這里闡述三個主要的配置，分別為：工作頻段、傳輸參數、系統鏈路預算。

2.1 系統的工作頻段

通信衛星工作頻段“6/4GHz的C頻段和14/12GHz的ku頻段。前者的優勢在于：工作穩定，而且雨衰小。不過，因為同地面微波設備使用的是同一頻段，所以很容易受到干擾，在選址的時候也很容易受限制。后者同地面的中繼線路有著不同的頻段，也就沒有干擾問題，在選址的過程中也不受限制。

2.2 系統的傳輸參數

數字衛星傳輸系統的參數較多，這里主要對天線增益、噪聲溫度以及天線指向損耗三個參數做簡要分析。

天線增益：天線最大輻射方向上的增益。天線開口面積為A時，增益G為：

對數形式為：

[G]代表天線增益，其單位為dB,A指天線開口面積，單位為m2，η為天線效率，λ為波長，單位為m。

天線指向損耗：天線指向偏離標稱方向的損耗。表示為

[Lp]為天線指向損耗，單位為dB，△θ為天線指向誤差，θ0.5為天線半功率波束的寬度。

噪聲溫度：線性網絡的噪聲功率可以通過絕對溫度表示：N=KTBn。

N表示網絡匹配負載的噪聲溫度功率，K為波爾茲曼常數，T為絕對溫度，Bn為等效噪聲溫度寬帶。

2.3 系統指標

關于傳輸系統的指標，主要分析：

載噪比：我們知道，在衛星的通信鏈路當中，有很多的載波，而其中的某一個載波的功率和該載波所占用的寬帶的噪聲功率之間的比則為載噪比。該指標可以說是通信線路質量的決定性參數中的基本，公式為：

。

衛星轉發器的參數同載波的[EIRP]s關系：衛星轉發器參數是波束邊緣中的一個單一飽和通量密度、輸入輸出波長和單一波飽和的衛星值。根據這些參數來求得[EIRP]s，這也是我們在具體的工作中常見的問題。

2.4 系統的鏈路預算

對系統的鏈路進行計算主要目的為：通過已知的轉發器以及地球站中的參數，將信噪比同應發的EIRP值計算出來。EIRP是天線增益和功放輸出功率的對數和。需要注意的是，天線增益會因為頻率的變化而產生變化，而轉發器功放輸出率也會不同，因而，各個轉發器的EIRP值也會不同。

3 直播電視數字衛生傳輸系統實現

3.1 系統設備選型的基本原則

（1）選擇的設備指標應該能滿足鏈路預算指標的要求。

（2）天線系統中的G/T值要保證較高。

（3）對于我國通信衛星或者說我國采用的是租用的國際衛星的情況下，都應滿足其波束要求，以保證系統收發電可以進行調整。

（4）滿足近期要求的同事可滿足今后的擴容性。

（5）編解碼器應使用先進的編碼和解調技術。

在設計設計的過程中，應采用一主一備的配置。一主為主路，一備為備路。也就是說，在主路設備可以正常運行的情況下，備路設備也能運行。

3.2 信號流程

從上行信號流程以及下行信號流程分析：

上行信號流程：電視臺中的導播車中的視音頻信號源送入到音視分和監視系統，經過音視分將視音信號傳送帶編解碼器當中，而后編解碼器就會將信號進行信源編碼以及信道編碼，經過調制后成為中頻信號，而后輸出到上變頻器中。經由上變頻器就會轉換成射頻信號，

然后經過功放系統饋入天線饋源，最后經由天線發射。

下行信號流程：借助低噪聲放大器中傳輸出的射頻接收信號，傳輸到編解碼器，然后將L段的信號變到中頻，通過解調和編碼輸送給音視分和監視系統，然后進行信號監測。

3.3 系統性能情況

系統設計后進行測試，發現，系統編碼采用的是MPEG-2，3/4作為前向的糾錯，另外調制方法為QPSK。在惡劣天氣中，進行測試發現，傳輸誤碼率低于2e-4,Eb/No高于5.4dB。另外，系統下的電視直播節目圖像清晰，聲音質量好。

3.4 系統在直播電視中的優勢

由于衛星系統本身就具備一定的廣域性和靈活性，系統設計在這基礎上能作為光纖網的補充，也就能更快速的進行電視直播，其優勢主要有以下幾點：

（1）能夠拓展系統的應用；

（2）電視直播的范疇擴展，在一些復雜地形直播也可同樣提供服務，提高了直播電視機構的效益和服務；

（3）應急通信能力提高；

（4）固定網安全性能有保障，能作有效的補充，電視直播的通信能力得到提高。

4 結論

在社會和科技不斷發展和進步的背景中，電視數字技術水平也有了很大的提高，進而促使數字傳播方式逐漸成熟起來。電視領域中的數字傳輸技術逐漸邁向高清的道路。筆者相信，在今后還有很多新的技術產生，并且在衛星傳輸系統中得到應用。

參考文獻

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