第三章广播卫星与上行站.ppt

第2章内容的回顾;第3章 广播卫星与上行站;3.1 上行站; 3.1 上行站------主要作用;3.1 上行站------组成框图(1);信源 编码;上行站的室内部分;上行站的室外部分;数字卫星电视的输入信号有三个，它们是音频信号(A)、视频信号(V)和数据信号(Data)。 (1)模拟的音频信号和视频信号先送入信源编码器，生成经过压缩的数字信号。 信源压缩编码的标准称为MPEG—2，该标准是由国际上的“运动图象专家组”制订的，目前得到了广泛地应用，如在数字卫星广播、高清晰度电视、数字电视、DVD等领域。信源编码器的作用是对经过采样和量化后形成的数字信号进行压缩，未经压缩的数字信号由于数据量太大，因此是不能传输的，难以储存的。 ;信源编码器输出的是压缩后的数字信号，称为传输码流(TS,Transport Stream)，其中视频信息和音频信息都被打成一定格式的数据包(分组)，每个数据包的长度都是188字节，其中包括一个同步字节。数据信号也要按照这个格式打包。 (2)复接器将音频数据包、视频数据包和数据数据包按一定规律组合在一起，形成一个整体的数据信号。 显然由于视频信号的信息量最多，因此视频数据包的数目也就最多，而数据数据包的数量则最少。 采用MCPC方式时，多路音频／视频信号形成的数据包也是混合在一起的。;(3)复接器的输出送入信道编码器。 信道编码器的作用是尽量减少在传输过程中形成的误码。当误码率大于一定的数值之后，数字接收机就不能正常地对数字信号进行解码，因此在屏幕上就会出现所谓的“马赛克”现象，再严重一些接收机就要“死机”，这是数字卫星接收机与模拟卫星接收机的区别之一。在传输信道中出现的噪声和各种干扰是产生误码的原因，而这些干扰又是不可避免的，因此人们就要想办法对误码进行纠正，这些工作就要靠信道编码来解决，由此我们可以看出信道编码环节的重要性。 信道编码器主要由能量扩散、外码编码、卷积交织、内码编码等几部分组成。;(4)经过信道编码之后，信号进入QPSK调制器。 目前，各种数字卫星广播方式均采用QPSK调制方式，其主要原因在于QPSK调制特别适合于弱信号的场合，也就是说在输入的载噪比比较低的情况下，能够获得比较低的误码率。由于卫星信号的传输距离在40000km左右，信号当然是比较弱的，通常地面的场强在15~30dBμV／m的范围之内，在这样的信号强度的条件下，采用QPSK调制方式能够得到足够的信噪比。 QPSK调制属于中频调制，一般中频的频率为70MHz。需要说明的是，经过QPSK调制的载波信号又成为了模拟信号，数字卫星广播地球站其后的设备与模拟卫星广播地球站的情况就很相近了。;(5)中频信号直接送入上变频器，上变频器输出的频率就是卫星的上行频率，C波段卫星的上行频率为6GHz，Ku波段卫星的上行频率为14CHz。;(6)上变频器输出的信号经过切换之后送入高功率放大器，以便获得足够的功率。 模拟卫星地球站的输出功率可达100W以上，而数字卫星地球站的输出功率一般不超过100W。高功率放大器往往采用速调管放大器，速调管也是一种微波电子管，它有两个或两个以上的谐振腔。它的工作是利用电子的渡越时间，并采用速度调制的方式来完成的。高功率放大器也有备份。 (7)高功率放大器输出大功率射频信号通过天线发送到位于同步轨道的广播卫星上去。 通常卫星地球站的天线都是大口径天线，直径在6~20m的范围内。天线的形式大多为双反射面天线，有些采用卡赛格伦天线，有些采用格里高利天线，采用后者的好处是收发可以共用一副天线。;3.2 同步卫星;卫星的图片;3.2 同步卫星------卫星的分类(1);3.2 同步卫星------卫星的分类(2);静止卫星的运动;3.2 同步卫星------卫星的分类(3);同步卫星属于高高度卫星，同时它又是赤道轨道卫星。同步卫星无疑是最适合作为广播之用的，与其它的卫星相比，它有如下的优点： (1)接收天线容易对准卫星，同时天线的跟踪系统比较简单。 (2)由于卫星的位置固定，因此不存在多普勒频移现象。 (3)服务区域比较大，一颗同步卫星大概可以覆盖地球表面的42％。 (4)广播信道大部分处于真空之中，因此工作相对稳定，信号质量高。 当前，卫星广播系统中都采用同步卫星。;3.2 同步卫星------同步卫星轨道(1);3.2 同步卫星------同步卫星轨道(2);3.2 同步卫星------同步卫星轨道(3);3.2 同步卫星------同步卫星轨道(4);3.2 同步卫星------同步卫星轨道(5);3.2 同步卫星------同步卫星轨道(6);3.2 同步卫星------同步卫星的摄动(1);3.2 同步卫星------同步卫星的摄动(2);3.2