第一篇：廣播電視衛(wèi)星信號頻譜的監(jiān)測與分析.

廣播電視衛(wèi)星信號頻譜的監(jiān)測與分析

摘要：針對不同頻譜段廣播衛(wèi)星信號的特點(diǎn)，總結(jié)分析衛(wèi)星信號頻譜的監(jiān)測方法，為排查干擾與故障，確保廣播電視的安全播出提供技術(shù)支持。

特點(diǎn)分析：對衛(wèi)星通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)頻譜監(jiān)測，是無線電管理部門對廣播衛(wèi)星頻譜資源進(jìn)行有效和監(jiān)控的一項(xiàng)主要工作。目前，大部分國際通信衛(wèi)星尤其是商業(yè)衛(wèi)星使用的頻譜為C波段（下行∕上行頻率為4∕6GBHz）或Ku波段（下行／上行頻率為12／14GHz）。無線電管理部門配備的頻譜分析儀上限頻率一般可達(dá)30GHz~~50GHz，因此在對廣播衛(wèi)星地球站進(jìn)行電磁環(huán)境監(jiān)測或?qū)Φ孛嫘l(wèi)星干擾進(jìn)行排查監(jiān)測時(shí)，可以利用各種監(jiān)測天線與頻譜分析儀對衛(wèi)星地球站得射頻信號進(jìn)行直接測量，也可對其射頻信號進(jìn)行下變頻后作監(jiān)測分析，排查干擾信號。

C波段，Ku波段廣播衛(wèi)星系統(tǒng)的特點(diǎn)及監(jiān)測天線的選擇

C波段，Ku波段衛(wèi)星廣播的主要特點(diǎn)與區(qū)別有以下幾點(diǎn)（1）Ku波段衛(wèi)星單轉(zhuǎn)發(fā)器功率比較大，多采用賦型波束覆蓋，衛(wèi)星EIRP較大。加上Ku波段接收天線效率高于C波段接收天線，因此接收Ku波段衛(wèi)星節(jié)目的天線口徑遠(yuǎn)小于C波段的天線口徑。（2）C波段衛(wèi)星廣播遭受地面微波等干擾源的同頻干擾比較嚴(yán)重，而Ku波段的地面干擾少，對接收環(huán)境的要求較低。（3）自然干擾

對Ku波段衛(wèi)星廣播的影響比較嚴(yán)重，如其上下行信號降雨衰耗遠(yuǎn)大于C波段，在暴雨情況下Ku波段上行或下行鏈路瞬間雨衰量可超過20db，而C波段的最大雨衰量一般不超過1db.(4)由于C波段具有覆蓋范圍大，信號穩(wěn)定，受天氣影響小等特點(diǎn)，一般用于大范圍節(jié)目傳輸。作為各地有線電視的前端信號源，而Ku波段具有傳輸容量較大，信號強(qiáng)，地面干擾小，接收天線口徑較小等特點(diǎn)，但信號傳輸受天氣影響大，覆蓋范圍相對較小，因此Ku波段一般用于區(qū)域性節(jié)目覆蓋，廣播電視直播及有線電視備用信號源，例如，我國的中星9號直播衛(wèi)星（Ku波段衛(wèi)星）在廣播電視“村村通”工程中的到應(yīng)用，并作為各地有線電視網(wǎng)的備份信號源。確保在中星6B衛(wèi)星出現(xiàn)故障情況時(shí)，各地有線電視網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)中央及各省衛(wèi)視節(jié)目的正常播出。

在監(jiān)測中。我們可以用衛(wèi)星信號場強(qiáng)覆蓋圖，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的EITP，接收機(jī)的輸入電平和載噪比門限值Eb∕No等為依據(jù)來選擇監(jiān)測所需的不同天線口徑。天線一般有4個(gè)參考數(shù)需要調(diào)整，即方位角，仰角，極化角和焦距。目前，在監(jiān)測中使用的一般都是反射式拋物面天線。今年來，由于制造工藝的改進(jìn)，監(jiān)測中多采用一次或二次反射式的接收天線，由于天線變得更加小巧便攜，同時(shí)，衛(wèi)星電視平板天線開始逐漸普及，在監(jiān)測中也得到應(yīng)用，平板天線分振子式平板天線和縫隙式平板天兩種。內(nèi)部采用微帶電路或波導(dǎo)技術(shù)，并內(nèi)置高頻頭，外形超薄。它在內(nèi)部采用饋電相位同相要求極其嚴(yán)格的天線陣列。將幾百個(gè)半波振子單元

之間（包括行距和列距）相隔半波長的整數(shù)倍。從而構(gòu)成一個(gè)天線陣，半波振子單元的數(shù)量取決于平板天線的增益要求。增益要求越高，其采用的半波振子單元也越多，如下圖

為半波振子天線陣圖。

下圖為中星9號的某園極化31db增益的25CM平板天線內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

C波段、Ku波段衛(wèi)星廣播頻譜測量與分析

（1）方法一是將頻譜分析儀接至LNA低噪聲放大器后，監(jiān)測C或Ku波段的信號頻譜。對監(jiān)測地點(diǎn)等我電磁環(huán)境有較高要求。測量前應(yīng)先判斷低噪聲放大器是否進(jìn)入非線性區(qū)。方法是將測試天饋線與功率計(jì)直接連接。調(diào)整天線不同的極化方式，仰角從接近0度的底仰角開始，通過旋轉(zhuǎn)天線來判斷測量的最大值與低噪聲放大

器增益之和是否達(dá)到低噪放的非線性區(qū)。若以達(dá)到該區(qū)則需要更換監(jiān)測地點(diǎn)。如下圖，為接至LAN后的廣播衛(wèi)星信號頻譜圖。（2）

（3）方法二將頻譜分析儀接至LNB后，將LNB接收到的信號進(jìn)行變頻后產(chǎn)生的L波段信號送入頻譜分析儀進(jìn)行測試，該方法可用于干擾或故障排查中定性分析。由于LNB是通過傳輸電纜供電的。需要注意頻譜分析儀與LNB的耦合隔直。下面圖為中星9號，中星6B兩星的下變頻譜圖。

在對廣播電視衛(wèi)星頻譜進(jìn)行分析時(shí)，通過設(shè)置頻譜儀至較低的分辨率帶寬和視頻帶寬，雖然可以獲得更精細(xì)得某一頻譜特性，但掃描時(shí)間要延長，而且由于受小信號低電平的限制導(dǎo)致大，小信號共處一個(gè)掃描頻帶。往往不能準(zhǔn)確放映小信號的真實(shí)電平，因此檢測中要根據(jù)廣播電視衛(wèi)星不同轉(zhuǎn)發(fā)器的不同頻帶寬帶來設(shè)置相應(yīng)的分辨率寬帶。一個(gè)廣播衛(wèi)星試用的全部頻率雖然很寬，但衛(wèi)星頻率資源管理機(jī)構(gòu)在分配衛(wèi)星頻帶或信道時(shí)，總是按照一些規(guī)律進(jìn)行分配。所分配的信道總是相對集中的，要迅速地對一個(gè)頻帶內(nèi)或一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)的信號完成掃頻分析，就需要對信號進(jìn)行分群。首先要對整個(gè)掃描寬帶內(nèi)的信號進(jìn)行初始分群。然后對每一個(gè)子群進(jìn)行細(xì)分，直到分出每一個(gè)單路信號。

在實(shí)際檢測中，我們可以首先使用一個(gè)較大的分辨率帶寬對整個(gè)廣播衛(wèi)星信號頻譜進(jìn)行粗掃，獲取信號的總體輪廓，在據(jù)此將整個(gè)需要掃描的頻帶分割成幾個(gè)相對獨(dú)立的群 之后，分析每個(gè)群的特征，采用適當(dāng)?shù)姆直媛蕩捄鸵曨l帶寬對其進(jìn)行細(xì)掃，將當(dāng)前群劃分為更小的群。依此類推，最終監(jiān)測和分析清楚每一個(gè)信號，排查干擾和故障時(shí)，監(jiān)測人員不僅應(yīng)了解某一轉(zhuǎn)發(fā)器上有多少個(gè)節(jié)目載波，每個(gè)載波占據(jù)的帶寬，各信號的功率電平等。還應(yīng)掌握可能產(chǎn)生的干擾種類，這樣才能分析判斷頻譜中有無反極化干擾，有無異常干擾。有無互調(diào)信號等。

廣播衛(wèi)星惡意干擾信號往往頻帶寬、信號強(qiáng)度大，寬帶阻塞式干擾、寬帶脈沖干擾和掃頻干擾都具有以上特征。若要針對性地對這類異常強(qiáng)信號進(jìn)行監(jiān)測，就要了解轉(zhuǎn)發(fā)器節(jié)目信號頻譜的電平上限和帶寬上限，再結(jié)合該轉(zhuǎn)發(fā)器信號頻譜的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，就可以判斷是否存在異常強(qiáng)信號，如果干擾電平與正常信號相差不大，則可運(yùn)用包絡(luò)對稱性檢測，電平變化檢測，統(tǒng)計(jì)檢測方法來檢測有無異常干擾。

日常監(jiān)測中存在的問題和建議

（1）監(jiān)測系統(tǒng)需要進(jìn)一步完善。日常監(jiān)測中，對信號的分析涉及系統(tǒng)的多個(gè)功能，而監(jiān)測系統(tǒng)模塊間數(shù)據(jù)的不能共用，極不方便信號分析，因此需要進(jìn)一步完善監(jiān)測系統(tǒng)。

（2）加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)施建設(shè)?，F(xiàn)有的一個(gè)固定監(jiān)測站和移動(dòng)監(jiān)測車覆蓋范圍有限，轄區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域是監(jiān)測盲區(qū)，無法滿足監(jiān)測工作的需要，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)施建設(shè)，大幅度提高技術(shù)監(jiān)管能力。固定站、移動(dòng)站都是單通道監(jiān)測系統(tǒng)。同一時(shí)間只能使用一個(gè)功能，在進(jìn)行頻段掃描、發(fā)現(xiàn)不明信號時(shí)，若要對不明信號進(jìn)行分解調(diào)分析，就必須停止頻段掃描，兩者不能同時(shí)進(jìn)行。因此，中心城區(qū)和每縣，至少要建設(shè)一個(gè)通道的固定站，同時(shí)要對現(xiàn)有移動(dòng)監(jiān)測車升級成雙通道的監(jiān)測車。

（3）加強(qiáng)無線電監(jiān)測隊(duì)伍建設(shè)。當(dāng)前監(jiān)測站監(jiān)測人員少，要真正搞好無線電監(jiān)測工作，就應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)無線電監(jiān)測機(jī)構(gòu)建設(shè)，壯大無線電隊(duì)伍。

（4）加強(qiáng)無線電監(jiān)測人員培訓(xùn)。應(yīng)該采取請進(jìn)來，走出去的形式，組織經(jīng)常性的監(jiān)測業(yè)務(wù)培訓(xùn)。應(yīng)鼓勵(lì)監(jiān)測技術(shù)人員在職學(xué)習(xí)和自學(xué)，提高技術(shù)能力和水平，培養(yǎng)能熟練掌握無線電監(jiān)測技術(shù)的管理和監(jiān)測人員。

總結(jié)

通過對廣播電視衛(wèi)星信號頻譜的監(jiān)測與分析，我們可以準(zhǔn)確測量廣播衛(wèi)星信號的各種調(diào)制和非調(diào)制信號的功率和頻率，包括平均功率、峰值功率，中心頻率、頻帶寬度測試等。分析調(diào)制解調(diào)器調(diào)制信號的質(zhì)量，可以對LNA與LNB的頻率、頻響、互調(diào)等進(jìn)行測試，判斷相應(yīng)設(shè)備的頻偏及性能，對系統(tǒng)內(nèi)部與外部進(jìn)行排查。

參考·文獻(xiàn)

李勇，一種衛(wèi)星頻譜監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)，空間電子技術(shù)。

楊慶增，再說平板天線。衛(wèi)星電視與寬帶多媒體。

衛(wèi)星直播系統(tǒng)一體化下變頻器技術(shù)和測量方法。

第二篇：--基于MATLAB的語音信號的頻譜分析

DSP課程設(shè)計(jì)

——基于MATLAB的聲音信號頻譜分析

1． 課程設(shè)計(jì)目的

綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)信號處理的理論知識進(jìn)行語音信號的頻譜分析，通過理論推導(dǎo)得出相應(yīng)結(jié)論，再利用MATLAB作為編程工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，從而加深對所學(xué)知識的理解，建立概念。

2． 理解設(shè)計(jì)基本要求

1)熟悉離散信號和系統(tǒng)的時(shí)域特性。

2)熟悉線性卷積和相關(guān)的計(jì)算編程方法。

3)掌握序列傅里葉變換的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，利用序列傅里葉變換對離散信號、系統(tǒng)和系統(tǒng)的響應(yīng)進(jìn)行頻域分析。4)學(xué)會MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序設(shè)計(jì)方法。5)利用MATLAB對wav文件進(jìn)行頻譜分析。6)分別用不同的濾波器對加噪語音信號進(jìn)行濾波，選擇最佳濾波器。

3． 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容

選擇一個(gè)wav文件作為分析的對象，或錄制一段語音信號，對其進(jìn)行頻譜分析，分別對加噪前后的語音信號進(jìn)行頻譜分析，再通過不同濾波器根據(jù)信號的頻譜特點(diǎn)重構(gòu)語音信號，選出最佳濾波方案。

4． 課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)步驟

(1)語音信號的獲取

選擇一個(gè)wav文件作為分析的對象，可以利用Windows下的錄音機(jī)或其他軟件，錄制一段自己的話音，在MATLAB中，[y,fs,bits]=wavread('Blip',[N1 N2]);用于讀取語音，采樣值放在向量y中，fs表示采樣頻率(Hz)，bits表示采樣位數(shù)。[N1 N2]表示讀取的值從N1點(diǎn)到N2點(diǎn)的值。

sound(y);用于對聲音的回放。向量y則就代表了一個(gè)信號，也即一個(gè)復(fù)雜的“函數(shù)表達(dá)式”，也可以說像處理一個(gè)信號的表達(dá)式一樣處理這個(gè)聲音信號。

下面是語音信號在MATLAB中的語言程序，它實(shí)現(xiàn)了語音的讀入與打開，并繪出了語音信號時(shí)域波形，然后對語音信號進(jìn)行頻譜分析。在MATLAB中，可以利用函數(shù)fft對信號進(jìn)行快速傅里葉變化，得到信號的頻譜特性。

在頻譜特性中分析最大值的位置（可能有幾個(gè)），它代表的頻率和時(shí)域的采樣時(shí)間有關(guān)，相鄰的兩點(diǎn)之間的距離為。其中，N是離散傅里葉變換用的點(diǎn)數(shù)，是采樣的時(shí)間，前面在讀取 wav文件時(shí)得到了采樣頻率。

既然知道了該聲波的頻譜，按頻率就可以反演它的時(shí)域值，利用以上分析的主要峰值來重構(gòu)聲波。由于沒有考慮相位和其他的頻譜分量，所以波形和原來的波形相差甚大，但大體的頻率是沒有錯(cuò)的。

fs=25600;

%語音信號采樣頻率為25600 [x,fs,bits]=wavread('C:Documents and SettingsAdministrator桌面語音音頻.wav');

sound(x,fs,bits);

%播放語音信號

y1=fft(x,4096);

%對信號做2048點(diǎn)FFT變換 f=fs*(0:2047)/4096;figure(1)magy1=abs(y1);angy1=angle(y1);subplot(3,1,1),plot(x);title('原始信號波形')subplot(3,1,2),plot(magy1);title('原始信號幅值')subplot(3,1,3),plot(angy1);title('原始信號相位')figure(2)freqz(x)

%繪制原始語音信號的頻率響應(yīng)圖 title('頻率響應(yīng)圖')figure(3)plot(f,abs(y1(1:2048)));title('原始語音信號頻譜')xlabel('Hz');ylabel('fudu');

axis([0 4500 0 400])

（2）wav語音信號加噪聲

在MATLAB軟件平臺下，給原始的語音信號疊加上噪聲，噪聲類型分為如下幾種：（1）單頻噪色（正弦干擾）；（2）高斯隨機(jī)噪聲。繪出加噪聲后的語音信號時(shí)域和頻譜圖，在視覺上與原始語音信號圖形對比，也可通過Windows播放軟件從聽覺上進(jìn)行對比，分析并體會含噪語音信號頻譜和時(shí)域波形的改變。本實(shí)驗(yàn)采用正弦干擾。

clc;clear;fs=22050;

%語音信號采樣頻率為22050 [x,fs,bits]=wavread('C:Documents and SettingsAdministrator桌面語音音頻.wav');%讀取語音信號的數(shù)據(jù)，賦給變量x y1=fft(x,4096);

%對信號做4096點(diǎn)FFT變換 f=fs*(0:511)/4096;t=(0:length(x)-1)/22050;x1=[0.05*sin(2*pi*10000*t)]';x2=x+x1;sound(x2,fs,bits);figure(1)subplot(2,1,1)plot(x)

%做原始語音信號的時(shí)域圖形 title('原語音信號時(shí)域圖')subplot(2,1,2)plot(x2)

%做原始語音信號的時(shí)域圖形 title('加高斯噪聲后語音信號時(shí)域圖')xlabel('time n');ylabel('fudu');y2=fft(x2,4096);figure(2)subplot(2,1,1)plot(abs(y1))title('原始語音信號頻譜');xlabel('Hz');ylabel('fudu');subplot(2,1,2)plot(abs(y2))title('加噪語音信號頻譜');xlabel('Hz');ylabel('fudu');axis([0 4500 0 300]);wavwrite(x2,fs,'C:Documents and SettingsAdministrator桌面語音加噪.wav');

（3）巴特沃斯低通濾波

對加入高斯隨機(jī)噪聲和正弦噪聲的語音信號進(jìn)行濾波。用雙線性變換法設(shè)計(jì)了巴特沃斯數(shù)字低通IIR濾波器對兩加噪語音信號進(jìn)行濾波，并繪制了巴特沃斯低通濾波器的幅度圖和兩加噪語音信號濾波前后的時(shí)域圖和頻譜圖。clear all;fb = 1000;fc = 1200;fs = 22050;wp=0.1*pi;ws=0.4*pi;Rp=1;Rs=15;Fs=22050;Ts=1/Fs;wp1=2/Ts*tan(wp/2);%將模擬指標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)字指標(biāo) ws1=2/Ts*tan(ws/2);[N,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s');%選擇濾波器的最小階數(shù)

[Z,P,K]=buttap(N);%創(chuàng)建butterworth模擬濾波器 [Bap,Aap]=zp2tf(Z,P,K);[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);[bd,ad]=bilinear(b,a,Fs);%用雙線性變換法實(shí)現(xiàn)模擬濾波器到數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)換 [h,w]=freqz(bd,ad);figure(1)subplot(111);plot(w*fs/(2*pi),abs(h))grid;title('濾波器的性能分析');pause;figure(2)[x,fs,bits]=wavread('C:Documents and SettingsAdministrator桌面語音加噪.wav');n=length(x);f=fs*(0:(n/2-1))/n;X=fft(x);z=filter(bd,ad,x);subplot(211);plot(x);title('原始信號的波形');subplot(212);plot(z);title('濾波后信號的波形');pause;figure(3)sound(z,fs,bits);subplot(211);plot(f,abs(X(1:n/2)));title('原始信號的頻譜');xlabel('Hz');Z=fft(z);subplot(212);plot(f,abs(Z(1:n/2)));title('濾波后的信號頻譜');xlabel('Hz');wavwrite(z,fs,'C:Documents and SettingsAdministrator桌面語音巴濾.wav');

（4）漢明窗的FIR低通濾波

使用窗函數(shù)法,選用海明窗設(shè)計(jì)了數(shù)字FIR低通濾波器對加了正弦噪聲的語音信號進(jìn)行濾波，并繪制了濾波器濾波后的語音信號時(shí)域圖和頻譜圖。%FIR濾波

fs=22050;[x,fs,bits]=wavread('C:Documents and SettingsAdministrator桌面語音加噪.wav');wp=0.25*pi;ws=0.3*pi;wdelta=ws-wp;N=ceil(6.6*pi/wdelta);%取整 t=0:(size(x)-1);wn=(0.2+0.3)*pi/2;b=fir1(N,wn/pi,hamming(N+1));%選擇窗函數(shù)，并歸一化截止頻率 f1=fftfilt(b,x);figure(1)freqz(b,1,512)[h1,w1]=freqz(b,1);plot(w1*fs/(2*pi),20*log10(abs(h1)));figure(2)subplot(2,1,1)plot(t,x)title('濾波前的時(shí)域波形');subplot(2,1,2)plot(t,f1);title('濾波后的時(shí)域波形');sound(f1);%播放濾波后的語音信號 F0=fft(f1,1024);f=fs*(0:511)/1024;figure(3)y2=fft(x,1024);subplot(2,1,1);plot(f,abs(y2(1:512)));%畫出濾波前的頻譜圖 title('濾波前的頻譜')xlabel('Hz');ylabel('fuzhi');subplot(2,1,2)F1=plot(f,abs(F0(1:512)));%畫出濾波后的頻譜圖 title('濾波后的頻譜')xlabel('Hz');ylabel('fuzhi');wavwrite(f1,fs,'C:Documents and SettingsAdministrator桌面語音F濾.wav');

5． 課程設(shè)計(jì)心得體會

本設(shè)計(jì)采用了高效快捷的開發(fā)工具——MATLAB，實(shí)現(xiàn)了語音信號的采集，對語音信號加噪聲及設(shè)計(jì)濾波器濾除噪聲的一系列工作。從頻率響應(yīng)圖中可以看出:巴特沃斯濾波器具有單調(diào)下降的幅頻特性，通帶內(nèi)是平滑的。海明窗設(shè)計(jì)的FIR濾波器的頻率特性幾乎在任何頻帶上都比巴特沃斯濾波器的頻率特性好，過渡帶也比較小，只是海明窗設(shè)計(jì)的濾波器下降斜度較小對語言的過渡失真進(jìn)行了補(bǔ)償。

我們小組初步完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，由于個(gè)人能力有限以及團(tuán)隊(duì)合作不夠默契等諸多問題，還存在許多不足的地方，比如濾波器的設(shè)計(jì)種類還比較單一，沒有做更多的濾波效果比較等。在以后的工作和學(xué)習(xí)中會更加努力來完善設(shè)計(jì)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]周輝，董正宏，數(shù)字信號處理及MATLAB實(shí)現(xiàn)，北京希望出版社，2006 [2]王樹勛.數(shù)字信號處理處理基礎(chǔ)及試驗(yàn).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 [3]井上伸雄.數(shù)字信號處理的應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社，1991 [4]鄭君里，楊為理.信號與系統(tǒng)（第二版），高等教育出版社，1981

第三篇：衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)

衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)

摘要：我國的廣播電視信號由原來的微波傳播發(fā)展到現(xiàn)在的衛(wèi)星傳播和光纖傳播，因此廣播電視傳輸技術(shù)在不斷的進(jìn)步。作為廣播發(fā)射臺節(jié)目傳送接收工作者，必須在工作實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)傳輸技術(shù)的知識，下面本人就著重介紹衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)的主要組成部分及其基本工作原理和參數(shù)指標(biāo)，與大家共同探討分享。

關(guān)鍵詞：廣播電視 衛(wèi)星 上行站 下行站 天線 極化 接收機(jī)

中圖分類號：TN943.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）04-0060-03

衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)簡介

早期的廣播電視信號主要是通過微波在地面沿直線傳播，傳播距離受地球彎曲弧度的影響，一般在40～60km。要增大傳播距離，就需加高天線或增加中繼站。天線高度的增加是有限度的，中繼站的增加會使信號衰減增大，成本加大。采用了衛(wèi)星廣播電視，不但擴(kuò)大信號的覆蓋面，減少地面微波中繼站和信號傳播過程中的故障率，還提高了信號的傳輸范圍和傳送質(zhì)量，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

衛(wèi)星廣播電視是由設(shè)置在赤道上空的地球同步衛(wèi)星，先接收地面廣播臺和電視臺通過衛(wèi)星地面站發(fā)射的廣播電視信號，然后再把它轉(zhuǎn)發(fā)到地球上指定的區(qū)域，由地面上的衛(wèi)星接收設(shè)備接收供用戶收聽收看，采用這種方式實(shí)現(xiàn)的廣播電視就叫做衛(wèi)星廣播電視。

衛(wèi)星廣播電視一般都采用同步通信衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星都處在赤道上空同步軌道上的固定位置定點(diǎn)分布，其目的是為了使每顆通信衛(wèi)星能覆蓋到指定的服務(wù)區(qū)，各國發(fā)射的通信衛(wèi)星緯度都為0°，經(jīng)度則以衛(wèi)星與地心的連線同赤道的交點(diǎn)（稱星下點(diǎn)）的經(jīng)度表示的，在0°～360°之間。位于東經(jīng)簡寫為°E、位于西經(jīng)簡寫為°W。

隨著各國發(fā)射同步衛(wèi)星的增加，目前世界各國已有300多顆同步衛(wèi)星在360°的靜止軌道上運(yùn)行承擔(dān)著電話、電視、傳真、數(shù)據(jù)、廣播等通信。在軌位資源日趨緊缺，衛(wèi)星之間的軌位間距已由以前的國際電信聯(lián)盟（ITU）規(guī)定的5°縮小到如今的2.5°。衛(wèi)星軌位間距過小，不論是地面站對鄰星還是鄰星對地面站，都難以避免相互間的干擾。國際電信聯(lián)盟規(guī)定，世界上不分國家大小都享有軌位資源，各國又都想把衛(wèi)星發(fā)射到有利于本國的位置，除太平洋上空外，衛(wèi)星在軌分布常常相互沖突或靠得很近，尤其是東半球70～120° E軌道上非常擁擠，因此利用軌道資源進(jìn)行衛(wèi)星通信有著國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以便協(xié)調(diào)使用。

1.1 衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)組成

衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)主要是由上行站系統(tǒng)、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和地面接收系統(tǒng)三大部分組成（見圖1）。

1.2 衛(wèi)星廣播電視的傳播方式

衛(wèi)星廣播電視的傳播方式按傳播性質(zhì)可分為轉(zhuǎn)播和直播兩種方式：

轉(zhuǎn)播：用固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)（FSS）轉(zhuǎn)發(fā)電視信號，然后經(jīng)地面接收站傳送到有線電視前端，再由有線電視臺轉(zhuǎn)換成模擬電視送到用戶；是進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的節(jié)目傳輸，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)發(fā)器功率較小，一般在100W以下，接收需要較大的天線，主要用于有線電視臺接收，目前我國的各省臺壓縮上星傳輸采用此方式。直播：通過大功率衛(wèi)星直接向用戶發(fā)送電視信號；多用于Ku波段，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)發(fā)器功率較大，一般在100～300W之間，可用較小的天線接收，適用于集體和個(gè)人接收，可提供衛(wèi)星直接到戶的用戶授權(quán)和加密管理。

1.3 直播衛(wèi)星和衛(wèi)星直播

直播衛(wèi)星（DBS），通過以大功率輻射地面某一區(qū)域，傳送電視、多媒體數(shù)據(jù)等信息的點(diǎn)對面的廣播，直播供廣大用戶接收，屬于廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)（BSS），Ku波段和Ka波段（有待開發(fā)）。而衛(wèi)星直播（DTH），則是使用Ku波段的固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)（FSS）提供衛(wèi)星直接到戶（Direct To Home）的一項(xiàng)服務(wù)。鑫諾1號衛(wèi)星Ku波段的“村村通”工程，就是衛(wèi)星直播（DTH），而將要發(fā)射的鑫諾2號則是一顆直播衛(wèi)星（DBS）。

直播衛(wèi)星與傳統(tǒng)通信衛(wèi)星相比，具有如下特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)發(fā)器的功率較大，而且地面場強(qiáng)分布均勻，電波利用率高。家庭可用0.5m以下直徑的天線接收。（2）按照需求設(shè)計(jì)，以成型多波束覆蓋全國，與可以單波束覆蓋全國，以提高頻率利用率。（3）不受地面頻率分配的限制（通信C波段受微波干擾），可開展多種類型的電視服務(wù)以及高Internet下載等數(shù)字信息服務(wù)。（4）覆蓋范圍受國際公約保護(hù)，在覆蓋區(qū)內(nèi)不受其他衛(wèi)星的溢出電波干擾。

1.4 數(shù)字衛(wèi)星廣播電視的應(yīng)用

目前的數(shù)字衛(wèi)星廣播電視主要應(yīng)用在L、C、Ku波段。

（1）L波段（1467～1492MHz）：電波傳播損耗小，單波束覆蓋范圍大，對衛(wèi)星定位精度和姿態(tài)控制要求低，接收裝置結(jié)構(gòu)簡單，可用普通的螺旋天線或八木天線接收，不需要碟形天線，但頻帶窄，節(jié)目容量小，鄰星干擾大。通過便攜式接收機(jī)接收高品質(zhì)的音頻節(jié)目和高速傳輸?shù)膱D像、文字、數(shù)據(jù)、軟件等多媒體節(jié)目，可高速（128K）下載互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容，如美國世廣（World Space）衛(wèi)星多媒體信息服務(wù)平臺。（2）C波段（3.7～4.2GHz）：雨衰量小，可靠性高，服務(wù)區(qū)大，但受地面微波等干擾源的同頻干擾比較嚴(yán)重，適用于重要的衛(wèi)星節(jié)目分配業(yè)務(wù)。（3）Ku波段（10.7～12.75GHz）：服務(wù)區(qū)小，衛(wèi)星輻射功率高，同等工作條件下可用較小的天線，高降雨區(qū)難免有雨衰中斷，衛(wèi)星信道和地面射頻設(shè)備的成本較高，與地面干擾和鄰星干擾的協(xié)調(diào)比較簡單，可廣泛開展衛(wèi)星直播（DTH）、新聞采集（SNG）、互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程教學(xué)、電視購物等多項(xiàng)服務(wù)。上行站系統(tǒng)

上行站系統(tǒng)包括上行站發(fā)射系統(tǒng)和地面測控站兩大部分。

2.1上行站發(fā)射系統(tǒng)基本工作原理

上行站發(fā)射系統(tǒng)的作用是將電視節(jié)目制作中心送出的圖像和伴音信號進(jìn)行調(diào)制、均衡、變頻處理，將基帶信號變?yōu)?4GHz（Ku波段）或6GHz（C波段）的高頻信號（稱為上行信號），經(jīng)高功率放大后送至饋源，再通過定向天線向衛(wèi)星發(fā)射；同時(shí)也接收由衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)12GHz或4GHz的信號（稱為下行信號），包括衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號及衛(wèi)星發(fā)出的信標(biāo)信號，經(jīng)低噪聲放大，變頻及解調(diào)后還原成視頻和音頻信號，供上行站監(jiān)測電視傳輸質(zhì)量用，信標(biāo)信號送至跟蹤接收機(jī)，經(jīng)放大處理后，送至天線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，完成天線對衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤。

上行頻率指發(fā)射站把信號發(fā)射到衛(wèi)星上用的頻率，由于信號是由地面向上發(fā)射，所以叫上行頻率。下行頻率指衛(wèi)星向地面發(fā)射信號所使用的頻率。不同的轉(zhuǎn)發(fā)器所使用的下行頻率不同，一顆衛(wèi)星上有多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，所以會有多個(gè)下行頻率。

2.2 衛(wèi)星傳送節(jié)目的方式

衛(wèi)星傳送節(jié)目可分為單路單載波（SCPC）和多路單載波（MCPC）兩種方式。

（1）單路單載波（SCPC）是對每一路信號分配一個(gè)載波的頻分多址方式，它表示每個(gè)載波只傳送一套電視節(jié)目，SCPC方式適用于僅僅傳送一套衛(wèi)星電視節(jié)目的電視臺，我國每個(gè)省級電視臺就屬于這種情況。由于僅傳送一套節(jié)目，因此衛(wèi)星上行地球站傳輸?shù)姆柭示捅容^低，典型的數(shù)值在4Mbps～7Mbps之間，同時(shí)占用的頻帶也就比較窄，通常不超過7MHz，這樣一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可以傳送五套采用SCPC方式的電視節(jié)目。SCPC方式適用于上行站不在同一地點(diǎn)而需要用同一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的情況，缺點(diǎn)是一套節(jié)目需要一個(gè)上行站。（2）多路單載波（MCPC）指幾套節(jié)目的數(shù)據(jù)流合成一個(gè)數(shù)據(jù)流，然后調(diào)制到一個(gè)載波上發(fā)送到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。目前國內(nèi)大多數(shù)節(jié)目以這種方式傳輸，在上行站內(nèi)首先對要傳送的多套數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)接，再通過信道編碼環(huán)節(jié)后進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，最后使用一個(gè)載波將信號發(fā)送出去。由于傳送的節(jié)目多，因此與SCPC方式相比較，上行站傳送的符號率較高，占用的頻帶也較寬，但頻帶和功率利用率較高，適用于多路信號在同一地點(diǎn)上星。

2.3 地面測控站

地面測控站主要任務(wù)：一是測量衛(wèi)星的各種工程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)；二是對衛(wèi)星上各設(shè)備的工作狀態(tài)、天線姿態(tài)、軌道位置進(jìn)行控制。

地面測控站是上行站發(fā)往衛(wèi)星的指令執(zhí)行機(jī)構(gòu)。同步在軌衛(wèi)星必須對地球或其他基準(zhǔn)物保持準(zhǔn)確的位置，如收發(fā)天線必須對準(zhǔn)地球，太陽能電池板必須朝向太陽，衛(wèi)星的運(yùn)行周期必須與地球自轉(zhuǎn)同步，在軌位置必須保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，設(shè)備出現(xiàn)故障必須倒向備用等等。一旦出現(xiàn)異常故障時(shí)，衛(wèi)星上的指令執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)地面測控站的指令迅速啟動(dòng)進(jìn)行調(diào)整或倒向備份。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)

衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)由衛(wèi)星收發(fā)天線、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器和衛(wèi)星能源系統(tǒng)組成。

3.1 衛(wèi)星收發(fā)天線

早期衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器不多，星載天線也不多，所以形成的波束很少，基本上是固定指向的面波束，現(xiàn)代衛(wèi)星由于轉(zhuǎn)發(fā)器的增多，星載天線也很多，大多采用點(diǎn)波束或多波束，以實(shí)現(xiàn)不同極化、波段和指向的波束輻射。

（1）全球波束（Global Beam）：環(huán)球國際通信衛(wèi)星下行波束的一種形式，星載天線采用大于17°寬度的波束，由三個(gè)分別位于大西洋、太平洋和印度洋上空的通信衛(wèi)星構(gòu)成，以輻射全球三分之一的面積。由于全球波束覆蓋面積遠(yuǎn)大于僅覆蓋一個(gè)地區(qū)的國內(nèi)衛(wèi)星，所以環(huán)球衛(wèi)星信號的EIRP強(qiáng)度很弱，一般需要9米以上的天線。（2）點(diǎn)波束（Spot Beam）：波束截面為圓形或橢圓形，覆蓋地球表面的一定區(qū)域，此波束要比全球波束小。（3）成形波束（又稱賦形波束）：為提高效率和避免電波外溢對相鄰地區(qū)的干擾，將天線輻射波束的方向圖設(shè)計(jì)成與服務(wù)區(qū)的地理形狀相似，即為成形波束。成形波束可以減小衛(wèi)星之間的間隔，有利于在同步軌道上放置更多的廣播通信衛(wèi)星。

3.2 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器

（1）簡介：衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)際上是一個(gè)高靈敏度、寬頻帶的空間中繼站，它將上行站發(fā)來的上行信號，經(jīng)頻率變換為下行信號，再放大到一定功率后向地面指定的區(qū)域發(fā)射，供地面接收設(shè)備接收。目前衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射功率為幾十瓦至一百瓦，每一路音視頻和數(shù)據(jù)通道都經(jīng)一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收處理后再傳輸，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器處理的信號都有一個(gè)中心頻率及一定的帶寬，C波段工作頻率為4～6GHz，帶寬為36MHz；Ku波段為12～14GHz，帶寬為54MHz；一組通信衛(wèi)星通常有12～24個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。

（2）衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的參數(shù)指標(biāo)。

品質(zhì)因素（G/T）：接收天線增益G與接收系統(tǒng)噪聲溫度T之比值，它決定了衛(wèi)星接收系統(tǒng)的性能。G/T值增加，則意味著圖像質(zhì)量提高。利用減小低噪聲放大器的噪聲溫度和增加接收天線的尺寸均可以提高G/T值。

飽和通量密度（SFD）：上行載波將轉(zhuǎn)發(fā)器推到飽和時(shí)，在接收天線口面所達(dá)到的通量密度；它不是一個(gè)固定值，可通過改變轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)部增益來調(diào)整。

等效全向輻射功率（EIRP）：天線增益與功放輸出功率之對數(shù)和。天線增益隨頻率而變，不同轉(zhuǎn)發(fā)器的功放輸出功率略有不同。

波束圖：一顆廣播衛(wèi)星的EIRP是隨著接收地點(diǎn)的改變而改變的，為方便工程設(shè)計(jì)之用，將衛(wèi)星的EIRP標(biāo)注在地圖上，稱為衛(wèi)星的波束圖或衛(wèi)星的覆蓋區(qū)域，它是選擇天饋接收系統(tǒng)的依據(jù)。

極化方式：在衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中，采用線極化和圓極化這兩種方式。所謂極化方式是指電波產(chǎn)生的電磁場振動(dòng)方向的變化方式，按照極化方式的不同，電波可分為線極化波和圓極化波兩種類型。電波在空間傳播時(shí)，如果電場矢量的空間軌跡為一條直線，始終在一個(gè)平面內(nèi)傳播，則稱為線極化波。若電場矢量在空間的軌跡為一個(gè)圓，即電場矢量是圍繞傳播方向的軸線不斷地旋轉(zhuǎn)，則稱為圓極化波。

線極化波可分為水平極化波（H）和垂直極化波（V）兩種，水平極化波的極化方向與地面平行；垂直極化波的極化方向與地面垂直。

圓極化波可分為左旋圓極化波（L）和右旋圓極化波（R）兩種，左旋圓極化小的極化方向逆時(shí)針變化，右旋圓極化波的極化方向順時(shí)針變化。

采用線極化方式和圓極化方式各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，線極化方式的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，但安裝維護(hù)復(fù)雜，而圓極化方式其電波穿過雨霧層和電離層的衰減小，且接收不用調(diào)整極化角，安裝維護(hù)簡單，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。一般國際通信衛(wèi)星通常采用圓極化方式，而區(qū)域性廣播衛(wèi)星大多采用線極化方式。

頻率復(fù)用：在衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)中，為了充分地利用寶貴的頻譜資源，采用了頻率復(fù)用技術(shù)，即在同一頻帶內(nèi)，采用了兩種不同的極化方式傳輸兩套不同的信號，兩者之間存在極化隔離，因此互不干擾。在C波段中，一般以每40MHz為一個(gè)間隔安排頻道，為防止轉(zhuǎn)發(fā)器間的串?dāng)_，之間留有4MHz的防衛(wèi)度，實(shí)際使用帶寬為36MHz，可安排12個(gè)信道，再通過極化隔離、頻率復(fù)用，信道數(shù)可加倍為24個(gè)。

3.3 衛(wèi)星能源系統(tǒng)

衛(wèi)星能源系統(tǒng)包括太陽能電池板和蓄電池。太陽能電池板所獲得的電源是衛(wèi)星的主要能源，平時(shí)太陽能電池板為星載轉(zhuǎn)發(fā)器提供電源，同時(shí)也給蓄電池進(jìn)行浮充電；在出現(xiàn)星蝕時(shí)，衛(wèi)星進(jìn)入地球的陰影區(qū)，電池板因無光照無法供電，此時(shí)備用蓄電池便開始工作，太陽能電池板的壽命決定了衛(wèi)星的使用壽命。衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)

衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)由室外單元（包括接收天線、饋源、高頻頭等）、室內(nèi)單元（主要是衛(wèi)星接收機(jī)）和它們之間的連接饋線（同軸電纜）組成。

4.1 衛(wèi)星接收天線

（1）簡介：天線的作用就是在高頻電流和電磁波之間進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，天線既可以發(fā)射也可以接收。天線可分為發(fā)射和接收兩大類，發(fā)射天線就是把發(fā)射機(jī)末級回路的高頻電流變換成電磁波并向特定的方向發(fā)射出去；接收天線則是把以自由空間為傳媒的電磁波還原為高頻電流。因此從理論上講，發(fā)射天線可以當(dāng)作接收天線使用，接收天線也可以充當(dāng)發(fā)射天線使用。

接收衛(wèi)星廣播電視信號要求接收天線具有高增益、高效率、低噪聲、寬頻帶、天線指向調(diào)整范圍寬等特性。

（2）衛(wèi)星接收天線的種類。按天線的使用材質(zhì)可分為板狀天線和網(wǎng)狀天線；按天線的驅(qū)動(dòng)方式可分為普通天線、電動(dòng)天線和自動(dòng)跟蹤天線；按天線的接收性質(zhì)和構(gòu)造可分螺旋天線、平板天線、旋轉(zhuǎn)拋物面天線和球形反射面天線，其中拋物面又分為前饋、后饋和偏饋三種天線。

1）前饋天線：前饋天線又稱中心聚集天線或正饋天線，屬于一次反射式天線，其衛(wèi)星信號經(jīng)天線的拋物面反射后聚集到天線的中心焦點(diǎn)處。前饋天線一般為圓形，但也有矩形的，其結(jié)構(gòu)簡單，多用于C波段信號。2）后饋天線：后饋天線屬于二次反射式天線，其焦點(diǎn)處設(shè)有一副反射面，將聚集的衛(wèi)星信號進(jìn)行二次反射，經(jīng)波導(dǎo)管傳到天線背后的高頻頭上。后饋天線可避免高頻頭在炎熱地區(qū)受光照過多而造成高溫影響。后饋天線根據(jù)副反射的形狀可分為卡塞格倫天線（副反射面是中凸形的）和格里高得天線（副反射面是中凹形的）兩種。3）偏饋天線：利用前饋或后饋天線的部分反射面，其饋源或副反射面偏離反射面的正前方，不會阻擋衛(wèi)星信號，因而效率較高。偏饋天線大多是橢圓形或菱形的，常用于Ku波段信號的接收。

室外單元的天線和饋源合稱為天饋系統(tǒng)，其中天線是接收發(fā)射到地面的衛(wèi)星信號，饋源為天線提供有效的照射；室外單元的高頻頭的作用是將接收到的衛(wèi)星信號進(jìn)行放大、下變頻，轉(zhuǎn)換為符合接收機(jī)接收頻率范圍（950～2150MHz）內(nèi)的射頻信號，再通過同軸電纜傳送到衛(wèi)星接收機(jī)。室內(nèi)單元的衛(wèi)星接收機(jī)作用是接收C、Ku等波段高頻頭輸出的信號，并且為高頻頭提供電源。將950～2150MHz射頻信號進(jìn)行低噪聲放大、變頻和解調(diào)處理后，輸出音視頻信號，供電視機(jī)接收。

衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)分為兩種類型，一種是集體接收系統(tǒng)，一般用于有線電視系統(tǒng)內(nèi)；另一種是個(gè)人接收系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)組成之間的區(qū)別見圖2和圖3。

4.2 衛(wèi)星接收機(jī)

衛(wèi)星接收機(jī)是衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，在模擬衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中使用模擬衛(wèi)星接收機(jī)，在數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中則使用數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)。

（1）模擬衛(wèi)星接收機(jī)

模擬衛(wèi)星接收機(jī)由變頻、中放、調(diào)頻解調(diào)、視頻信號處理、伴音信號處理等幾個(gè)主要單元組成。

天線接收下來的衛(wèi)星信號，經(jīng)過高頻頭進(jìn)行低噪聲放大、下變頻和中放形成第一中頻信號，然后輸入到模擬衛(wèi)星接收機(jī)。

衛(wèi)星接收機(jī)首先對第一中頻信號進(jìn)行高頻放大，然后進(jìn)行變頻，將第一中頻變?yōu)榈诙蓄l，接下來采用中頻帶通濾波器選擇進(jìn)行中頻放大。衛(wèi)星接收機(jī)一定設(shè)置自動(dòng)增益控制（AGC），它的主要作用是：①當(dāng)輸入信號在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，確保輸出信號的穩(wěn)定。②衛(wèi)星接收機(jī)的信號強(qiáng)度指示。③調(diào)整衛(wèi)星接收天線的依據(jù)。

中放后采用調(diào)頻解調(diào)器調(diào)制出基帶信號（BB），基帶信號由視頻信號和伴音副載波兩部分組成。使用低通濾波器將基帶信號中的視頻信號分離出來，然后進(jìn)行視頻處理，其中包括去加重、視放、極性選擇、去加重、阻抗變換等環(huán)節(jié)；將基帶信號中的伴音副載波信號也分離出來，然后進(jìn)行伴音變頻，生成頻率為10.7MHz的伴音中頻，進(jìn)行伴音解調(diào)、音頻去加重、音頻放大，最后得到音頻信號。

（2）數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)

數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)又稱為綜合接收解碼器（IRD），并分為DVB-S和Digicipher兩種互不兼容的制式。

數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)QPSK解調(diào)器之前的變頻和中放部分與模擬衛(wèi)星接收機(jī)是相同的，因?yàn)槠漭斎胄盘柸詾檫B續(xù)信號；該信號與模擬衛(wèi)星廣播電視信號的區(qū)別在于：①調(diào)制信號的內(nèi)容不同。②調(diào)制的方式不同。

數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)輸出的仍然是模擬的視頻信號和音頻信號。

參考文獻(xiàn)

[1]劉洪才.微波與衛(wèi)星傳輸技術(shù)[M].中國廣播電視出版社，1994年.[2]車晴，張文杰，王京玲.數(shù)字衛(wèi)星廣播與微波技術(shù)[M].中國廣播電視出版社，2003年.[3]劉洪才.廣播電視衛(wèi)星數(shù)字傳輸技術(shù)[M].中國廣播電視出版社，2003年.[4]衛(wèi)星廣播與接收技術(shù)[M].西部廣播電視特刊，1996年.

第四篇：頻譜分析儀和信號分析儀區(qū)別及常見問題解答

頻譜分析儀和信號分析儀區(qū)別及常見問題解答

頻譜分析儀和信號分析儀這兩個(gè)術(shù)語往往可以互換使用，不過兩者在功能和能力上還是有一定區(qū)別。當(dāng)今的分析儀可進(jìn)行更全面的頻域、時(shí)域和調(diào)制域信號分析，用“信號分析儀”來描述更為準(zhǔn)確。

頻譜分析儀：測量在儀器的整個(gè)頻率范圍內(nèi)輸入信號幅度隨頻率進(jìn)行變化的情況。其最主要的用途是測量已知和未知信號的頻譜功率。

矢量信號分析儀：測量在儀器的中頻帶寬內(nèi)輸入信號在單一頻率上的幅度和相位。其最主要的用途是對已知信號進(jìn)行通道內(nèi)測量，例如誤差矢量幅度、碼域功率和頻譜平坦度。

信號分析儀：同時(shí)執(zhí)行頻譜分析儀和矢量信號分析儀的功能。

頻譜分析儀常見問題解答：

1、是否有不同類型的頻譜分析儀？

有兩類頻譜分析儀，類型由獲取信號頻譜所使用的方法決定。掃描調(diào)諧頻譜分析儀使用超外差式接收機(jī)對一部分輸入信號頻譜進(jìn)行下變頻（使用電壓控制振蕩器和混頻器），達(dá)到帶通濾波器的中心頻率。采用超外差式體系結(jié)構(gòu)的電壓控制振蕩器在一系列頻率上進(jìn)行掃描，支持儀器完整頻率范圍的假設(shè)?？焖俑盗⑷~變換（FFT）分析儀計(jì)算離散傅立葉變換（DFT），這個(gè)數(shù)學(xué)過程可將輸入信號的波形轉(zhuǎn)換成其頻譜分量。

2、我何時(shí)應(yīng)使用臺式頻譜分析儀而不是手持式頻譜分析儀？

臺式頻譜和信號分析儀提供卓越的技術(shù)指標(biāo)和測量應(yīng)用軟件，而手持式頻譜分析儀更適合現(xiàn)場工程師使用。

3、頻譜分析儀能否得到實(shí)時(shí)結(jié)果？

可以，實(shí)時(shí)頻譜分析儀使用了混合方法，即首先使用超外差技術(shù)將輸入信號下變頻到較低頻率，然后使用 FFT 技術(shù)對其進(jìn)行分析。

4、我能否使用頻譜分析儀對信號進(jìn)行解調(diào)？

通過將頻譜分析儀或信號分析儀與 Agilent 89600 VSA 靈活調(diào)制分析軟件或測量應(yīng)用軟件結(jié)合使用，您能夠解調(diào)廣泛的標(biāo)準(zhǔn)和通用數(shù)字信號與制式。

5、安捷倫提供什么類型的頻譜分析儀？

安捷倫提供廣泛的信號分析儀產(chǎn)品，包括掃描調(diào)諧和 FFT 頻譜分析儀、頻譜分析儀軟件和頻譜分析儀測量應(yīng)用軟件。

6、安捷倫頻譜分析儀產(chǎn)品覆蓋什么頻率范圍？

安捷倫提供從直流至 50 GHz 的多種頻譜分析儀和信號分析儀產(chǎn)品，使用外部混頻器可擴(kuò)展到 325 GHz。

第五篇：失聯(lián)客機(jī)的雷達(dá)信號與衛(wèi)星信號分析

失聯(lián)客機(jī)的雷達(dá)信號與衛(wèi)星信號分析

(2014-03-16 08:09:01)

設(shè)想一個(gè)場景，危重病人被送到急診室，接診的實(shí)習(xí)醫(yī)生手足無措，病人的親人朋友有的喊“可能是血液！”實(shí)習(xí)醫(yī)生就跑去驗(yàn)血，一會回來說血沒事，有的喊“可能是腦瘤！”實(shí)習(xí)醫(yī)生就跑去做CT，一會回來說腦袋里沒腫瘤??大伙急得罵他，他也惱了，說沒根據(jù)的檢查我不做了，于時(shí)親人朋友自己動(dòng)手，有的做人工呼吸，有的按胸，還有的掐人中。由馬航主導(dǎo)的MH370航班搜救過程，就跟這間急診室一樣毫無章法凌亂不堪。

中國調(diào)動(dòng)了近十顆衛(wèi)星參與搜索，有媒體報(bào)道可能要變軌，而變軌會嚴(yán)重影響衛(wèi)星的使用壽命，所造成的經(jīng)濟(jì)損失非常巨大。根據(jù)北美防空司令部的數(shù)據(jù)顯示，未發(fā)現(xiàn)我國參與搜救的衛(wèi)星有變軌跡象，幸虧沒有變軌，否則一會越南海，一會泰國灣，一會馬六甲，一會印度洋，那就會把中國給坑慘了。

有用的情報(bào)不多，沒準(zhǔn)的消息不少，各國忙著提供線索，馬來西亞忙著否定線索，包括否定本國傳出的雷達(dá)信號線索。在12日的新聞發(fā)布會上，馬來西亞空軍司令羅查里披露，空軍雷達(dá)曾于3月8日凌晨2點(diǎn)15分，在距離檳島200海里的西北部發(fā)現(xiàn)一個(gè)不明飛行物體，正是基于這個(gè)記錄，馬來西亞軍方認(rèn)為MH370航班有可能在飛行途中折返。

負(fù)責(zé)空中監(jiān)測的雷達(dá)，民航的叫空管雷達(dá)，軍方的叫警戒雷達(dá)，探測距離普遍都在150-300公里之間，但兩種雷達(dá)的特點(diǎn)非常不同，空管雷達(dá)更關(guān)注的是已知飛機(jī)，根據(jù)航班計(jì)劃預(yù)計(jì)某空域會出現(xiàn)某航班，并對此進(jìn)行監(jiān)控，搜索到后通過自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)進(jìn)行身份核實(shí)，然后進(jìn)行導(dǎo)調(diào)管理。警戒雷達(dá)更關(guān)注的是未知飛機(jī)，發(fā)現(xiàn)后評估其威脅程度，決定是否與之對話、攔截、甚至開火。

與空管雷達(dá)不同，警戒雷達(dá)的誤警率很低但虛警率較高，即輕易不會漏掉一個(gè)目標(biāo)，但一群鳥都可能報(bào)警，警戒雷達(dá)采取的策略是“寧可虛驚一百場，也絕不漏過一次可能的威脅”，這是國土防空性質(zhì)所要求的，各國都是這樣。因此，軍方的警戒雷達(dá)會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)些目標(biāo)，事后驗(yàn)證普遍都是無威脅甚至是虛假的。

這次發(fā)現(xiàn)檳島西北部目標(biāo)的正是馬來西亞軍方的警戒雷達(dá)，空軍司令馬上就向媒體公開披露了，但因MH370的應(yīng)答機(jī)關(guān)閉，不可能核實(shí)其身份，因此空軍司令也強(qiáng)調(diào)了發(fā)現(xiàn)的只是不明飛行物，但苦盼消息的媒體記者立刻腦補(bǔ)成了發(fā)現(xiàn)

MH370，最終馬來西亞政府不得不辟了自己軍方的說法。遇到大事一定要通過一個(gè)渠道發(fā)聲，馬來西亞在這方面還真就是個(gè)實(shí)習(xí)的。

軍方發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)有多大可能就是MH370呢？對于臨近甚至穿越本國領(lǐng)空的飛行物，空軍一定會如臨大敵的，因認(rèn)定沒有威脅而沒有做出攔截等反應(yīng)，一般原因就是從雷達(dá)上觀測出飛行物是沒有威脅的民航客機(jī)。

美國華爾街日報(bào)報(bào)道，飛機(jī)失聯(lián)后，其發(fā)出的脈沖信號顯示飛機(jī)仍飛行了四、五個(gè)小時(shí)，而且試圖連接海事衛(wèi)星，這是近日最重磅的消息。這消息并不是空穴來風(fēng)，飛機(jī)本身不受駕駛員控制而自動(dòng)與衛(wèi)星建立連接傳送信息，這的確是可能的。

MH370采用的是羅爾斯羅伊斯發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝有飛行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

（ACMS），可以實(shí)時(shí)采集發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工作狀態(tài)和采數(shù)。而且羅爾斯羅伊斯公司還建立了發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理項(xiàng)目（EHM），收集全球上千部正在飛機(jī)上工作的發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)和采數(shù)，并匯集到位于布里斯托的基地進(jìn)行分析，其傳送數(shù)據(jù)的主要手段就是衛(wèi)星，但該網(wǎng)站沒有特指是國際海事衛(wèi)星。

這套監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是對發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和評估，發(fā)現(xiàn)故障苗頭后及時(shí)處理，可有效防止因拖延檢修而帶來的重大損失。這些數(shù)據(jù)并不直接送達(dá)給駕駛員，而是由羅爾斯羅伊斯公司的專家進(jìn)行研討分析，覺得有必要后，才會通知飛機(jī)的擁有方。數(shù)據(jù)也不是全時(shí)發(fā)送的，一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)大約3k字節(jié)，多是在臨近起降、爬升和平飛等時(shí)機(jī)發(fā)送，但當(dāng)監(jiān)測到狀態(tài)異常時(shí)會隨時(shí)傳送。網(wǎng)上流傳一個(gè)說法，稱馬拉西亞沒交服務(wù)費(fèi)而導(dǎo)致信號不被接收，羅爾斯羅伊斯的網(wǎng)站上有對該系統(tǒng)的自豪性介紹，但未見對此項(xiàng)服務(wù)收費(fèi)的條款。

監(jiān)控系統(tǒng)所能監(jiān)測的數(shù)據(jù)種類很多，包括飛行高度和速度等，但卻沒有位置信息，也未發(fā)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)中安裝GPS。羅爾斯羅伊斯還制造出售了大量軍用飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，若安裝了不受駕駛員控制的定位信息自動(dòng)上報(bào)系統(tǒng)，一旦被發(fā)現(xiàn)就會遭到致命打擊。即使是民用客機(jī)，位置信息本身也不是診斷發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的必需參數(shù)，并沒有必要收集。報(bào)道稱知情人士拒絕透露飛機(jī)最終位置，更大的可能是他根本就不知道。

問題焦點(diǎn)在羅羅公司，估計(jì)是被咨詢的太多了，羅羅公司公開宣布【由于正式調(diào)查已經(jīng)啟動(dòng)，羅羅必須對向馬來西亞當(dāng)局遞交的信息保密，恕無法對外公開。在剛剛的聲明前，羅羅還需要獲得當(dāng)局的批準(zhǔn)，因此造成時(shí)間上的延遲，我們非常抱歉。羅羅十分理解大家的迫切心情。請相信我們始終在盡一切所能為調(diào)查提供支持?！?/p>

據(jù)媒體報(bào)道，波音公司和羅羅公司都曾聲稱沒有收到過MH370的數(shù)據(jù)，而15日馬來西亞總理公布的兩個(gè)走廊，各可能是由飛機(jī)曾訪問過的海事衛(wèi)星的坐標(biāo)推算出來的。

很多網(wǎng)友們認(rèn)為馬來西亞當(dāng)局在藏著掖著什么，歐美強(qiáng)勢媒體擠一點(diǎn)他們出一點(diǎn)。不過仔細(xì)分析，馬來西亞被擠出來的只是態(tài)度的變化，而不是自行公布新的證據(jù)，例如他們空軍搜到的目標(biāo)，從不明飛行物到飛機(jī)，從飛機(jī)再到MH370，是對同一個(gè)線索的態(tài)度遞進(jìn)。不太像暗藏禍心搞驚天陰謀的老狐貍，更像內(nèi)部混亂對外搖擺的傻凱子。

調(diào)查升級了，估計(jì)馬來西亞當(dāng)局很難調(diào)查出什么。關(guān)于MH370的行蹤，羅羅公司、國際海事衛(wèi)星組織、波音公司才是重點(diǎn)，應(yīng)該成立國際聯(lián)合調(diào)查組，中國和美國必須參加并由中美主導(dǎo)，馬來西亞作為成員參加，不能再像前階段那樣羅羅公司只給馬當(dāng)局一家提供內(nèi)部信息了。