《广播卫星与上行站》PPT课件

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1、第2章内容的回顾上行站广播卫星接收站第3章广播卫星与上行站3.1上行站3.2同步卫星3.3日凌与卫星蚀3.4卫星广播使用的频率范围3.5广播卫星3.6广播卫星的电参数3.7大气层对电波传播产生的影响3.8极化旋转效应3.9雨致衰减3.1上行站1.主要作用2.组成框图3.工作过程3.1上行站------主要作用在数字卫星广播系统中，上行地球站是一个十分重要的组成部分。它担负着把节目中心传送来的信号发送给广播卫星的任务。同时还要随时监测卫星下行信号的质量；有些上行地球站还承担着对卫星进行遥测、跟踪和遥控的任务。3.1上行站------组成框图(1)图3.1是一个比较典

2、型的数字卫星上行地球站的组成框图。在这个卫星上行地球站内为了保证可靠性，采用了双机备份的工作方式，一路为主机，另一路为副机，主副机之间是可以自动切换的，一旦主机发生了故障，就自动切换到副机上，从而保证了工作的不间断性。图中高功率放大器采用了主副机，调制器和上变频器也采用了主副机。图中显示的输入信号有两路，也就是说这个数字卫星上行地球站采用的是MCPC工作方式，若采用SCPC工作方式，将图中的另一路信源编码器略去就可以了。信源编码V1A1信源编码V2A2复接器Data信道编码QPSK调制上变频(主)信源编码V1A1信源编码V2A2复接器Data信道编码QPSK调制上

3、变频(副)功放器高功放(主)高功放(副)图3.1数字卫星上行地球站的框图3.1上行站------组成框图(2)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

4、的，难以储存的。3.1上行站------工作过程(1)信源编码器输出的是压缩后的数字信号，称为传输码流(TS,TransportStream)，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。3.1上行站------工作过程(2)

5、(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。3.1上行站------工作过程(3)(4)经过信道

6、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。3.1上行站-

7、-----工作过程(4)(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。在图3.1所示的地球站系统中，上变频器共有两个，一个为主机，另一个为副机，两个的输出接到一个切换开关上，以便自动切换，这样作的目的就是提高工作的可靠性。3.1上行站------工作过程(5)(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

8、管，它有两