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[科普中国]-电视广播卫星

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基本工作原理

广播电视的卫星传输技术主要由上行发射站、星载转发器和地面接收器三大部分组成。它同一般传输技术一样包含发出信号与接收信号的装置,在此基础上增加了一个中转系统卫星。

上行发射站上行发射站是发射原始信号的装置。任何要发射的视频都要首先使用视频处理电路与伴音处理电路的混合处理,形成原始的基带信号。基带信号不是要发射的信号,缘于一定的波段限制基带信号需要调整为中频载波波段,即70MHz 的中频调谐波。

星载转发器星载转发器是卫星传输技术的中转站,因为处于地球的外围,所以出现问题时人们不便进行调整,显得更加至关重要。它的作用基本原理是接收到上行发射器发射的中频调谐波后将其进行一次转发,实现大范围的覆盖。星载转发器一般存在多种转发系统,能转发不同波段的信号,例如C、Ku 等波段的信号。它的实质就是一个转换机,转发的信号一般是被地面的信号接收装置接收。

地面接收器地面接收器是用户直接接收信号的装置。地面上的接收器一般有三种形式:天线、卫星接收机和高频头。他们有着各自的功能,三者又相互联系成一个接收整体。天线是直接接收卫星信号的装置,通过与高频头的连接将卫星信号进行处理,一般是根据卫星接收器的设备要求转化成第一中频信号。第一中频信号是对原始卫星信号的放大,一般处于950MHz—1450MHz 之间。卫星接收机就是用来接收第一中频信号,一个波段代表着相应的广播电视,用户通过调整信号频率来选择想要观看的广播电视。2

我国电视广播卫星的应用技术近些年以来,我国的经济不断发展,人民的生活水平逐渐提高,这为我国的社会主义文明发展创造了良好的外部环境。而和社会主义精神文明发展息息相关的卫星直播应用技术也得到了较大的发展,对于我国的广播电视来说,其在我国的精神文明建设中的作用越来越大,且随着广播电视的推广,其逐渐实现了信息的实时传播。3

卫星电视直播技术的形式对于卫星电视直播技术来说,其在日常的应用中主要有两种表现形式,一种是分配式的,这种形式主要是以C 波段的卫星信号作为基础,通过卫星将信号传输到各地的电视台和有线电视网的两个终端,这样就能够实现电视节目的传输,从而为观众提供电视节目服务,但由于这种传输方式存在着一些技术方面的缺点,导致其电视节目的信号和播放效果较差。然后是直播形式,这种形式的运行主要依靠一种碟形的天线,其能够对卫星信号进行直接的接收,从而避免了中间的转换阶段,提高了电视节目的质量。对于直播电视形式来说,其主要是将数字信号进行压缩和解压处理,无论是卫星的信号接收还是电视终端的信号接收,其都是接收的数字信号,然后通过解压技术将数字信号转换为能够播放的视频信号。通过这种技术,能够将传输效率大大提高,且在保证了传输效率的基础上,还能保证电视节目的质量,这为我国的广播电视发展创造了良好的条件。3

我国广播电视卫星直播应用技术的发展现状直播卫星自出现至今,其就以巨大的优势迅速占领市场,此外,其大范围的覆盖率使其在广播电视的传播方面发挥巨大的作用,通过直播卫星技术的应用,为我国的村村通发展提供了一种有效的方式。此外,对于直播卫星技术来说,其优质的信号还能提高用户的电视节目体验,从而受到观众的一致好评,这为我国的村村通发展创造了巨大的优势。但由于我国的直播卫星技术还不完善,其中还存在着很多的问题,导致其在发展的过程中受到严重的限制。像在一些恶劣天气下,由于雨雪等的影响,导致电视节目的画面较为模糊,这影响了人们的电视节目体验。然后是在城市中,由于城市建设中高层建筑越来越多,导致城市中的信号传输受到的阻碍越来越大,在进行直播卫星技术的应用时,往往会使电视节目的质量受到严重的影响。此外,卫星直播技术使电视节目形式逐渐单一化,这对地方的电视节目发展具有严重的影响,导致地方的电视广播发展受到限制。尽管直播技术还存在着较多的缺点,但由于其在村村通中的作用越来越大,在未来,其必将成为我国广播的重要传播方式,且由于其消耗成本较少,电视节目的信号质量较高,对于我国的广大消费者来说,这是一种非常重要的信息接收方式。3

卫星直播技术在我国的应用在当前,卫星直播技术主要应用在我国的村村通发展中,这为我国的卫星直播技术应用和发展提供了正确的方向,促进了我国卫星直播技术的发展。

节目平台的建立

对于卫星直播技术来说,节目平台的建设具有非常重要的作用,其是实现电视节目传输的前端,通过节目平台,能够将电视节目进行集成和播出。在节目平台中,包含了整个卫星直播技术的节目源采集和编码等系统,具体表现为通过节目采集系统将需要播放的节目进行收集和整理,并对其进行源码编辑,然后,通过编码复用技术,将得到的编码进行解码,实现电视节目的播放。像我国的卫星直播技术,其使用的编码是500kbps到10Mbps 之间,在这一波段内节目能够进行处理和播放,从而将电视节目提供给观众。除此之外,随着我国卫星直播技术的发展,我国的光电总局对直播卫星技术的发展方向进行了明确的规定,要求相关的电视商重点发展我国的机顶盒业务,机顶盒能够为用户的电视节目选择提供一种简便的方式,且在发展的过程中通过一些个性化的服务,为用户的电视节目体验提供一种不同的选择。另外,通过机顶盒的发展,用户能够根据自身的需求选择合适的电视节目,这种方式实现了电视节目的跨越式检索。3

卫星传输工作

在进行卫星直播技术发展时,需要重点对卫星的传输技术进行改进,在传统的电视行业发展中,其具有的技术大部分是借鉴国外的先进经验,这在一定程度上加快了我国电视行业的发展速度,但随着我国电视行业的水平逐渐提高,卫星直播技术的发展逐渐进入了一个重要的瓶颈,为了能够更好的促进我国卫星直播技术的发展,我国需要逐渐将卫星直播技术的核心技术掌握在自己手中,且对于核心技术,在进行研发过程中,需要保证其具有准确的传输信号编码,此外,还必须能够达到国际ABS-S的标准,这能够为我国的电视行业国际竞争提供充足的动力。另外,对于传输信号,需要将其分为三个等级,这样能够保证电视信号的传输速度。在电视节目信号的传输过程中,需要首先将电视节目进行压缩,使其成为能够被传输和接收的信道编码,其在传输的过程中具有较好的传输效率,且能够保证传输信号的完整性,为用户的电视体验提供更加优质的电视节目。3

实现卫星接收

在村村通的发展中,卫星直播技术发挥了重要的作用,其能够通过机顶盒对用户的节目选择提供有效的控制,从而提高了用户的电视节目接收安全。村村通中的机顶盒能够提供一种拒绝标准方式以外的解调功能,通过这种功能的提供,用户能够接收自身需要的电视节目,避免了用户的电视节目受到其他不正常信号的干扰,为用户的电视节目提供了有效的保证。自卫星直播技术应用至今,其经历了漫长的时间,技术水平不断提高,这为我国的广播电视行业发展提供了充足的技术支持。而对于卫星直播技术中的视频和音频信号的接收,也是通过和节目平台建立相似的标准,其能够实现电视节目的快速接收和控制,保证了电视节目的质量。而前期的卫星电视节目,其采用的是一种机顶盒的透明式传输方式,这种方式能够很好的避免其他信号的干扰,保证了电视节目的质量。另外,在进行接收信号天线的研究时,需要重点考虑其在日常使用中受到的各种影响,像不良天气的影响,导致接收天线需要不断调整方向,为了避免用户的使用限制,在进行设计时需要将这一影响因素考虑在其中,对接收天线的接收范围进行合理的调整,保证用户的电视节目体验。3

小结

对于广播电视卫星直播技术来说,其在我国的发展时间还较短,其中还存在着很多的问题,为了能够更好的解决这些问题,使我国的卫星直播技术能够更好的服务于我国的社会主义精神文明建设,相关部门需要结合用户使用过程中遇到的实际问题,采用科学合理的方式对其进行改进。3

SINOSAT-2(鑫诺2号)通信广播卫星SINOSAT-2广播卫星是鑫诺卫星通信有限公司旨在发展我国卫星数字电视广播事业、加快推动我国卫星通信、广播产业化进程、保护我国仅有的几个广播卫星轨道资源的一项新举措。SINOSAT-2 是基于我国新一代卫星“东方红四号”平台研制的一颗满足国内用户需求的高性能广播电视专用卫星,为国家直播卫星项目的实施做好先期准备。卫星完全满足我国直播卫星系统空间段的技术要求。4

SINOSAT-2卫星是我国第一颗采用抗干扰安全措施的广播卫星。通过在SINOSAT-2号广播卫星已采取的有效、可行的抗干扰方案,SINOSAT-2广播专用星的设计将能完全满足国家广播电视信息传输的安全要求,这是该卫星一个最基本的特点。4

对SINOSAT-2广播卫星的基本要求对SINOSAT-2广播卫星最基本的性能要求和市场定位是:

(1)依据国际电信联盟(ITU)APS30和AP30A文件所规范的各项广播卫星系统资料要求,并完全按照我国向国际电联申报的广播卫星修改资料规定的频率配置波束、极化要求进行设计、制造的。

(2)SINOSAT-2广播通信卫星将成为目前亚洲地区上空的在轨优质卫星之一。在系统可用度99.9% 的条件下,满足终端用户使用0.45米天线直接接收卫星广播电视、数字电影、直播电视和数字宽带多媒体业务的要求。

(3)SINOSAT-2卫星是我国第一颗在卫星上采用抗干扰措施的广播通信卫星。通过在卫星上采取有效的抗干扰方案,以有效避免境外非法信号的恶意干扰,满足国家广播电视信息传输的安全要求。

(4)服务对象为中国大陆、港、澳、台地区及周边国家的广播电视、数字电影、直播电视和数字宽带多媒体系统用户;满足国内卫星直播业务的实验和使用需求。

(5)低风险要求,在技术上最大限度地加大国际合作的力度,采用现有的成熟技术和成熟部件,以减少技术风险和进度风险。在项目管理上要求遵循国际规则,按照商业项目实施管理。4

技术特点鑫诺二号通信广播卫星在设计上有如下主要特点:

(1)一颗专门为卫星广播电视、数字电影、远程教育、多媒体传输和卫星宽带业务服务的广播通信卫星,一颗专门为中国及港、澳、台地区服务的广播通信卫星。

(2)卫星设计采用了华北点波束和初械可移动点波束,有效确保了信息传输的安全,同时,提供了灵活的上行业务能力,对亚太地区用户业务的传输和市场的开发、扩展,带来巨大的效益。

(3)卫星的设计是依据国际电信联盟(ITU)AP30和AP30A文件规范设计的一颗广播卫星,轨道位置国际电信联盟分配给我国的广播卫星轨道位置92.2°E。由于采用了广播频段轨道位置,轨位协调问题将更容易。

(4)卫星有效载荷的设计充分考虑了中国的人口密度分布和降雨雨衰分布的因素,按照雨区的分布进行波束优化设计,对人口稠密区区域、重要城市和雨衰较强地区进行了加权补偿。卫星EIRP功率强度,东南沿海地区卫星EIRP较西部地区相比,加权有8dB之多。4