第一篇：數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)分析論文

摘要：近年來(lái)，數(shù)字電視快速發(fā)展，極大地豐富了人們的娛樂(lè)生活，其在衛(wèi)星傳輸、無(wú)線傳輸和有線傳輸?shù)确矫娴淖饔迷絹?lái)越明顯。在這樣的發(fā)展背景下，應(yīng)積極創(chuàng)新各種應(yīng)用技術(shù)和高端技術(shù)，特別是信號(hào)傳輸技術(shù)，不斷提高數(shù)字電視技術(shù)水平。本文簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字電視信號(hào)傳輸，分析了數(shù)字電視的信號(hào)傳輸技術(shù)應(yīng)用，闡述了數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；信號(hào)傳輸技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平明顯提高，數(shù)字電視用戶數(shù)量不斷增多，并且我國(guó)也出臺(tái)了關(guān)于數(shù)字電視的相關(guān)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)高清電視極大地滿足了人們的視覺(jué)要求。近年來(lái)，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步和成果，結(jié)合數(shù)字電視信號(hào)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新和完善，有效提高數(shù)字電視信號(hào)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。

一、數(shù)字電視信號(hào)傳輸概述

（一）應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

數(shù)字電視在實(shí)際應(yīng)用中，其信號(hào)傳播速度非?？?，并且相關(guān)電視設(shè)備能夠接收非常廣泛的信號(hào)頻率，其抗干擾能力強(qiáng)，具有良好的占頻效果和較高的信號(hào)質(zhì)量，可以更好地滿足人們的觀看要求。同時(shí)，隨著數(shù)字電視的普及，信號(hào)接收設(shè)備越來(lái)越廣泛，尤其是手機(jī)、車載娛樂(lè)系統(tǒng)、便攜式電腦等設(shè)備也能夠快速接收數(shù)字電視信號(hào)，給人們的生活、工作和娛樂(lè)帶來(lái)很多便利。而且在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)字電視能夠和互聯(lián)網(wǎng)、電腦、手機(jī)連接在一起，當(dāng)前積極發(fā)展的三網(wǎng)融合技術(shù)，甚至四網(wǎng)融合技術(shù)，極大地推動(dòng)了數(shù)字電視的快速發(fā)展。另外，數(shù)字電視具有易存儲(chǔ)的特點(diǎn)，很多數(shù)字電視信號(hào)傳輸設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中不僅能夠傳輸信號(hào)，而且還能夠存儲(chǔ)信號(hào)，最重要的是信號(hào)傳輸設(shè)備甚至可以無(wú)限期存儲(chǔ)，使用起來(lái)非常方便。

（二）特點(diǎn)

1.可靠性高

數(shù)字電視信號(hào)傳輸具有較高的可靠性，模擬電視信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼、量化、抽樣等處理環(huán)節(jié)得到數(shù)字電視信號(hào)，實(shí)質(zhì)上傳輸信號(hào)是兩個(gè)二進(jìn)制電平，雖然傳輸和處理過(guò)程中會(huì)受到一定程度的雜波干擾，但是只有干擾程度在額定電平范圍內(nèi)，利用數(shù)字信號(hào)再生技術(shù)在數(shù)字電視接收端可以有效清除干擾，即使干擾程度過(guò)大，造成數(shù)字電視信號(hào)誤碼，也能夠通過(guò)糾錯(cuò)編碼技術(shù)進(jìn)行有效糾正。2012年上杭縣也全面實(shí)現(xiàn)了全縣城鄉(xiāng)的有線電視整體轉(zhuǎn)換，據(jù)目前2015年底統(tǒng)計(jì)數(shù)字電視用戶達(dá)60000多戶，節(jié)目數(shù)量、傳輸質(zhì)量等指標(biāo)明顯提高。

2.有效性高

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字電視信號(hào)傳輸越來(lái)越傾向于應(yīng)用單頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這也在很大程度上提高了信號(hào)傳輸?shù)挠行?。例如，某個(gè)電視節(jié)目可以覆蓋在全國(guó)范圍內(nèi)，其利用數(shù)字電視頻道，而當(dāng)前8MHz模擬電視頻道可以傳輸高質(zhì)量數(shù)字電視節(jié)目或者數(shù)字高清電視信號(hào)，并且數(shù)字電視還可以利用通信網(wǎng)絡(luò)同步傳輸模式，采用不同服務(wù)動(dòng)態(tài)組合，再配合信源編碼技術(shù)，可有效減少圖像壓縮數(shù)據(jù)量，而且插入其它服務(wù)，極大地提高了數(shù)字電視信號(hào)傳輸水平。

3.易存儲(chǔ)

數(shù)字電視設(shè)備應(yīng)用中具有易存儲(chǔ)的特點(diǎn)，存儲(chǔ)信號(hào)大小、存儲(chǔ)時(shí)間等和數(shù)字電視信號(hào)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)幾乎沒(méi)有什么關(guān)聯(lián)，例如，幀存儲(chǔ)器主要用于制式轉(zhuǎn)換、幀同步等處理，獲取良好的電視圖像效果，并且數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)應(yīng)用中其信道容量利用率較高，實(shí)現(xiàn)時(shí)分多路，通過(guò)數(shù)字電視信號(hào)場(chǎng)消隱、中行時(shí)間進(jìn)行文字多工廣播。數(shù)字傳輸?shù)倪@一特點(diǎn)讓用戶觀看節(jié)目不再到時(shí)間的限制，可以任意時(shí)間點(diǎn)擊回看電視節(jié)目。

4.交互性強(qiáng)

數(shù)字電視具備雙向互動(dòng)功能，用戶可以通過(guò)手機(jī)、PAD、電腦等設(shè)備，通過(guò)數(shù)字電視和后端內(nèi)容服務(wù)器，獲得在線的資料下載、信息查詢、醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)等等功能，真正讓用戶從“看”電視進(jìn)入到“用”電視的的時(shí)代。

二、數(shù)字電視的信號(hào)傳輸技術(shù)應(yīng)用

（一）光纖傳輸系統(tǒng)

光纖傳輸系統(tǒng)由光纖介質(zhì)、光中繼器、光接收機(jī)、光發(fā)射機(jī)等組成，通常情況下，數(shù)字電視信號(hào)傳輸往往需要限制光纖傳輸長(zhǎng)度，其利用光中繼器對(duì)數(shù)字電視光信號(hào)進(jìn)行放大，輸送到目的地，然后通過(guò)光接收機(jī)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)同軸電纜將電信號(hào)分配到各個(gè)用戶端。光纖傳輸系統(tǒng)具有傳輸容量大、信號(hào)失真小等特點(diǎn)，并且傳輸距離比較遠(yuǎn)，其能夠免遭雷擊損害，傳輸信號(hào)損耗較小。同時(shí)，數(shù)字電視利用光纖線路在傳輸信號(hào)時(shí)，有效解決了由于級(jí)聯(lián)造成放大器信號(hào)失真，安全、穩(wěn)定地進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。

（二）電纜傳輸技術(shù)

同軸電纜線路的傳輸阻抗為75歐姆，和細(xì)芯徑電纜線路相比，粗芯徑電纜線路在數(shù)字電視設(shè)備中的應(yīng)用衰減較小，同軸電纜長(zhǎng)度和電纜線路衰減程度成正比，高頻衰減往往大于低頻衰減。并且同軸電纜線路的衰減往往受到環(huán)境溫度的影響，在高溫環(huán)境中，同軸電纜傳輸數(shù)字電視信號(hào)的衰減較大。一般情況下，同軸電纜線路的溫度衰減系數(shù)約0.2%/度，干線放大器在實(shí)際應(yīng)用中，其可以有效補(bǔ)償同軸電纜傳輸信號(hào)的電平衰減，從而有效提高同軸電纜線路的溫度和頻率，但是利用同軸電纜傳輸數(shù)字電視信號(hào)的介質(zhì)損耗明顯大于信號(hào)電平損耗，每間隔一段距離需要安裝一臺(tái)放大器。同時(shí)，數(shù)字電視信號(hào)在傳輸過(guò)程中很容易受到環(huán)境因素的影響產(chǎn)生非線性失真和噪音，并且數(shù)字電視信號(hào)傳輸應(yīng)用電纜傳輸技術(shù)，給系統(tǒng)使用和維護(hù)帶來(lái)很多不便，可靠性和穩(wěn)定性交叉。

（三）多路微波傳輸系統(tǒng)

數(shù)字電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)建設(shè)時(shí)，在架設(shè)傳輸線纜過(guò)程中經(jīng)常遇到各種問(wèn)題，最常見(jiàn)的是遇到鐵路、河流、橋梁、高山等地形障礙，這時(shí)通過(guò)利用多路微波傳輸系統(tǒng)可以有效解決，而且該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中采用多點(diǎn)接收、一點(diǎn)發(fā)射的方式，快速、穩(wěn)定地將電視、聲音等數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到各個(gè)電視站、用戶系統(tǒng)和電視系統(tǒng)前端，其信號(hào)頻率范圍處于2500~2700MHz，所以多路微波傳輸系統(tǒng)重要采用接收空間傳輸和視距范圍反射方式。上杭播出機(jī)房目前仍留有一路微波傳輸，其微波信號(hào)與從龍巖雙髻山發(fā)射臺(tái)按上行8G下行10G的傳輸進(jìn)行組網(wǎng)，傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)。

（四）光纖同軸混合傳輸技術(shù)

光纖同軸混合傳輸技術(shù)結(jié)合了光纖傳輸和同軸電纜傳輸兩者的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，主干系統(tǒng)使用光纖傳輸高質(zhì)量的信號(hào)，配線部分使用樹(shù)狀拓樸結(jié)構(gòu)的同軸電纜系統(tǒng)可有效傳輸和分配數(shù)字電視信號(hào)。入網(wǎng)之前，數(shù)字電視前端和模擬電視信號(hào)進(jìn)行混合，將下行信號(hào)通過(guò)一根光纖線路傳輸?shù)诫娨晱V播系統(tǒng)光節(jié)點(diǎn)（上杭城區(qū)到行政村和自然村的電視信號(hào)傳輸），在光節(jié)點(diǎn)位置再次進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，基于星形樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用同軸電纜覆蓋上杭所有的電視用戶，上行信號(hào)通過(guò)光發(fā)射機(jī)和上行回傳光纖線路傳送到電視前端。該光纖同軸混合傳輸技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可以接入很大的寬帶，還可提供多樣化的模擬和數(shù)字傳輸業(yè)務(wù)，其被廣泛地應(yīng)用在可視電話、遠(yuǎn)程醫(yī)療體系、交互業(yè)務(wù)等領(lǐng)域，能實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)、點(diǎn)播、回?fù)堋⒉樵兊鹊裙δ堋?/p>

三、數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，電子信息和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)背景下，整個(gè)電視產(chǎn)業(yè)越來(lái)越成熟，電視媒體功能越來(lái)越豐富，電視行業(yè)呈現(xiàn)出全面數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前，通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)的有效融合，并且加上電網(wǎng)科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，逐步實(shí)現(xiàn)“四網(wǎng)融合”技術(shù)，極大地推動(dòng)了數(shù)字電視技術(shù)的蓬勃發(fā)展。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，結(jié)合我國(guó)出臺(tái)的相關(guān)政策，數(shù)字電視將覆蓋各個(gè)地區(qū)，并且呈現(xiàn)出爆炸式發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)頂盒有布線和空間方面的限制，而數(shù)字電視調(diào)諧器內(nèi)置在數(shù)字電視中，其可以直接對(duì)數(shù)字電視節(jié)目信號(hào)進(jìn)行解碼和接收，以后可以不需要使用機(jī)頂盒。同時(shí)，隨著雙向信息傳輸技術(shù)的快速發(fā)展，其在數(shù)字電視系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視和用戶的良好互動(dòng)，滿足人們的娛樂(lè)需求，一方面為電視用戶提供高質(zhì)量、高清的電視節(jié)目，另一方面用戶可以通過(guò)數(shù)字電視進(jìn)行網(wǎng)上付款、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上購(gòu)物等，使數(shù)字電視逐漸成為百姓家的信息家電。

四、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)快速發(fā)展，也使得數(shù)字電視逐漸朝著移動(dòng)化、互動(dòng)化、高清化、數(shù)字化等方面發(fā)展，在科技不斷發(fā)展的背景下，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)會(huì)獲得更好、更快的發(fā)展，相關(guān)政府部門(mén)還應(yīng)積極健全相關(guān)政策體系，不斷支持?jǐn)?shù)字電視的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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第二篇：數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的真諦

數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的真諦

數(shù)字衛(wèi)星電視的出現(xiàn)，大大改善了人們收視衛(wèi)星電視的視覺(jué)效果，進(jìn)而逐步將模擬衛(wèi)星電視淘汰出局。然而，這種發(fā)展也確實(shí)使接收者增加了接收的難度，數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的接收不再像模擬衛(wèi)星電視信號(hào)那么簡(jiǎn)便、直觀、容錯(cuò)度較大，那么這是為什么？其原因在哪里？這是第１９期一位讀者提出的疑問(wèn)，恐怕也是不少讀者的困惑。本刊連續(xù)幾期所發(fā)表的解惑文章，他們?yōu)閿?shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的難接收，在地面接收的基理、接收的方法與技巧上找到很多原因。這是數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)難接收原因的一個(gè)方面。另外還有很重要的一方面就是空中的，也就是衛(wèi)星上的原因。在星上，向地面轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的生成，傳輸?shù)募夹g(shù)條件，造就了比模擬衛(wèi)星電視信號(hào)難接收的基理。

大家知道，通信衛(wèi)星或廣播衛(wèi)星上有若干個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，衛(wèi)星電視信號(hào)就是由這些轉(zhuǎn)發(fā)器將地面站發(fā)射來(lái)的電視信號(hào)接收并經(jīng)過(guò)處理后再向地面發(fā)射而形成的。轉(zhuǎn)發(fā)器在這里起到很重要的信號(hào)轉(zhuǎn)換作用，每顆衛(wèi)星上都有很多轉(zhuǎn)發(fā)器。早期發(fā)展的衛(wèi)星如前蘇聯(lián)的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器都較少，一般都在１０個(gè)以下，日本第一代ＢＳ衛(wèi)星也只有４個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。然而發(fā)展到現(xiàn)在，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器大增，一般都２０～４０個(gè)以上。我國(guó)自行研制的東方紅３號(hào)衛(wèi)星（現(xiàn)稱中星６號(hào)）有２４個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，亞太１Ａ也是２４個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。最新的衛(wèi)星都有４０個(gè)以上轉(zhuǎn)發(fā)器，同時(shí)還有若干個(gè)Ｋｕ甚至Ｋａ轉(zhuǎn)發(fā)器，而這些轉(zhuǎn)發(fā)器分別使用不同指向的天線形成不同的衛(wèi)星信號(hào)波束。早期衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器不多，星上天線也不多，所以形成的波速很少，基本上是面波束，且是固定指向的。也就是說(shuō)衛(wèi)星上所有轉(zhuǎn)發(fā)器所發(fā)出的信號(hào)，基本上是１個(gè)或者２個(gè)面波束，如亞太１Ａ（１３４°Ｅ）和早期亞洲１號(hào)（原１０５．５°Ｅ），因此他們的場(chǎng)強(qiáng)圖也就是１個(gè)或２個(gè)。但是隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代衛(wèi)星不僅轉(zhuǎn)發(fā)器多了，天線也多了，不再是所有的轉(zhuǎn)發(fā)器都使用１面或２面星上天線。它們是根據(jù)市場(chǎng)需要由不同的轉(zhuǎn)發(fā)器使用不同天線，形成不同的極化、不同的波段、不同的指向的幅射波束，１顆衛(wèi)星可以多達(dá)１０余個(gè)不同區(qū)域波束，場(chǎng)強(qiáng)圖也有１０余種，如本刊最近連續(xù)刊登的泛美１０號(hào)衛(wèi)星的場(chǎng)強(qiáng)圖，就是這樣一種新型衛(wèi)星。正是因?yàn)檫@些新型衛(wèi)星上承載著眾多不同的數(shù)字衛(wèi)星電視頻道，因此，你用一張場(chǎng)強(qiáng)圖就難以解決眾多不同指向、不同極化的信號(hào)接收，自然就困難多了。

我們又知道，每個(gè)衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器所轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的強(qiáng)弱取決于每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器中發(fā)射部分的行波管功率放大器的功率ＴＷＴＡ大小，這個(gè)ＴＷＴＡ一般為數(shù)十瓦，甚至百余瓦。如亞洲３Ｓ衛(wèi)星Ｃ波段的ＴＷＴＡ是５５瓦，而Ｋｕ波段的ＴＷＴＡ高達(dá)１４０瓦。從而形成亞洲３Ｓ衛(wèi)星的Ｃ波段和Ｋｕ波段轉(zhuǎn)發(fā)器的最大全向等效幅射功率ＥＩＲＰ即俗稱為場(chǎng)強(qiáng)的最大值分別為４０ｄＢＷ和５４ｄＢＷ。注意：我們這里所講的衛(wèi)星場(chǎng)強(qiáng)值是指１個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的ＥＩＲＰ值，也就是通常我們從衛(wèi)星場(chǎng)強(qiáng)圖上所看到的數(shù)值。我們同時(shí)又知道，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器是有頻帶寬度的，Ｃ波段一般轉(zhuǎn)發(fā)的帶寬為４０ＭＨｚ，考慮到防止轉(zhuǎn)發(fā)器之間串?dāng)_，實(shí)際使用帶寬為３６ＭＨｚ，轉(zhuǎn)發(fā)器之間留有４ＭＨｚ的防衛(wèi)度。

無(wú)論是模擬衛(wèi)星電視信號(hào)還是數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的基帶信號(hào)，即所要傳送的電視圖像與伴音信號(hào)還是是一樣的，可以是ＰＡＬ制或ＮＴＳＣ制信號(hào)，更可以是ＳＥＣＡＭ制信號(hào)，只是他們的基帶信號(hào)帶寬略有不同而已。在模擬衛(wèi)星電視信號(hào)中，采用的是調(diào)頻一調(diào)頻制，即圖像調(diào)制和伴音調(diào)制都是調(diào)頻的。調(diào)制后的衛(wèi)星電視信號(hào)的頻帶寬度遠(yuǎn)大于基帶信號(hào)的帶寬，一般Ｃ波段為３６ＭＨｚ。這就是我們所說(shuō)的在模擬衛(wèi)星電視中，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器由于帶寬的原因，只能容納下一路調(diào)頻的衛(wèi)星電視（射頻）信號(hào)的原因。那么這個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的行波管放大功率也就全部給了這一路的模擬衛(wèi)星電視（射頻）信號(hào)。以亞洲３Ｓ鳳凰衛(wèi)視中文臺(tái)的模擬信號(hào)為例，鳳凰中文臺(tái)的模擬下行信號(hào)所具有的向地面發(fā)射的功率，就是鳳凰衛(wèi)視中文臺(tái)所占用的８Ｂ轉(zhuǎn)發(fā)器（中心頻率為３９２０ＭＨｚ）所產(chǎn)生的５５瓦的功率，從而形成的電波覆蓋區(qū)內(nèi)ＥＩＲＰ值最大值便是４０ｄＢＷ。這里我們著重需要再次重申的是，衛(wèi)星上一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只能傳送一路模擬衛(wèi)星電視信號(hào)，一路模擬衛(wèi)星電視信號(hào)占有一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的全部發(fā)射功率，從而獲得了一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的全部行波管功率所形成的ＥＩＲＰ值。

然而在數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)中，卻與模擬衛(wèi)星信號(hào)形成了很大的不同。我們知道，數(shù)字信號(hào)是在模擬信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽樣、編碼、調(diào)制而成的，在這個(gè)過(guò)程中同時(shí)完成了頻帶壓縮，正是由于數(shù)字信號(hào)的這個(gè)可以壓縮頻帶的特點(diǎn)，使得一路數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)的帶寬要小于模擬衛(wèi)星信號(hào)。在模擬衛(wèi)星電視信號(hào)必須占用３６ＭＨｚ帶寬的情況下，一路數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)只需要占用５－６ＭＨｚ帶寬，甚至更少的帶寬就夠了。這一特征是數(shù)字信號(hào)的優(yōu)勢(shì)，所以在一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器中可以傳輸多達(dá)１０－２０路的電視信號(hào)，如亞３Ｓ上的６Ａ轉(zhuǎn)發(fā)器（３６ＭＨｚ帶寬、中心頻率為３８６０ＭＨｚ）就有２１套節(jié)目，我們常接觸的數(shù)字鳳凰衛(wèi)視所在的１０Ｂ轉(zhuǎn)發(fā)器（３６ＭＨｚ帶寬、中心頻率為４０００ＭＨｚ）也有１２套節(jié)目，每套節(jié)目所占的帶寬自然就清楚了，是遠(yuǎn)小于模擬信號(hào)的，當(dāng)然傳輸?shù)碾娨暵窋?shù)越多，信號(hào)質(zhì)量就越難以保證。

一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)一路模擬信號(hào)和轉(zhuǎn)發(fā)多路數(shù)字信號(hào)，每路信號(hào)所獲取的轉(zhuǎn)發(fā)器功率一樣嗎？當(dāng)然不一樣，一般由它們所占用的頻帶寬度來(lái)決定。如果一路模擬信號(hào)占用３６ＭＨｚ帶寬，而一路數(shù)字信號(hào)也占用３６ＭＨｚ帶寬的話，它們所取得轉(zhuǎn)發(fā)器功率應(yīng)該是一樣的，它們的ＥＩＲＰ值也便會(huì)一樣的。但就是因數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)可以壓縮節(jié)省頻率，因?yàn)閿?shù)字衛(wèi)星電視的帶寬要窄，所以數(shù)字衛(wèi)視信號(hào)所獲取的轉(zhuǎn)發(fā)器功率變小，變小的程依據(jù)它們所占帶寬而定。很顯然，由于數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的功率比模擬衛(wèi)星信號(hào)功率小了，那么ＥＩＲＰ值也小了，也就是數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)相對(duì)弱了，自然接收數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)要比接收模擬信衛(wèi)星信號(hào)難了。

當(dāng)我們明白了由于帶寬的原因一般數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)要比模擬衛(wèi)星信號(hào)的ＥＩＲＰ值要小，至于小的程度還要看數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)是單路單載波（ＳＣＰＣ）信號(hào)，還是多路單載波（ＭＣＰＣ）信號(hào)。單路單載波（ＳＣＰＣ）就是指在一個(gè)載波也就是一個(gè)衛(wèi)星下行頻率情況下傳輸?shù)氖且宦冯娨曅盘?hào)。如亞洲２號(hào)上除內(nèi)蒙衛(wèi)視外的各省市衛(wèi)視臺(tái)，亞洲３Ｓ上的韓國(guó)阿里郎衛(wèi)視，都是單路單載波信號(hào)。多路單載波（ＭＣＰＣ）是指在一個(gè)載波或一個(gè)衛(wèi)星下行頻率情況下傳輸?shù)氖嵌嗦冯娨曅盘?hào)，如亞洲２號(hào)上的內(nèi)蒙臺(tái)（２路）中央４、９、Ｔｅｓｔ（３路），亞洲３Ｓ上的鳳凰衛(wèi)視中文臺(tái)、資訊臺(tái)等（１２路），便是多路單載波信號(hào)。在單路單載波（ＳＣＰＣ）情況下，一個(gè)３６ＭＨｚ的轉(zhuǎn)發(fā)器可以容納５個(gè)左右數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)，每個(gè)載波信號(hào)一般６ＭＨｚ帶寬，載頻間還有１ＭＨｚ寬的隔離。在這種情況下，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器上的ＴＷＴＡ功率被５個(gè)數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)使用，顯然每個(gè)數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)所獲得的功率要小于一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只給一路模擬衛(wèi)星信號(hào)的功率，因此真正的一路數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的ＥＩＲＰ值要比模擬衛(wèi)星電視信號(hào)小，這就是數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)比模擬衛(wèi)星電視信號(hào)難接收的主要原因之一。

在多路單載波（ＭＣＰＣ）情況下，它的優(yōu)勢(shì)就是可以在一路載波（下行頻率）下傳輸數(shù)路甚至二十多路電視信號(hào)，當(dāng)然這個(gè)載波信號(hào)的帶寬要比單路單載波寬了，通常此時(shí)的多路單載波信號(hào)要占一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器３６ＭＨｚ的帶寬，如亞３Ｓ上信號(hào)大多如此。在一路載波下要傳輸如此多路的電視信號(hào)，從技術(shù)上，對(duì)基帶信號(hào)的要求是很高的，其中有一點(diǎn)是如何防止多達(dá)２０余路電

視信號(hào)之間的串?dāng)_問(wèn)題，解決的方法是降低它們的電平，采用功率回退的辦法，結(jié)果是多路單載波信號(hào)既便是占用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的功率，而實(shí)際發(fā)射的功率還是變小了。所以ＥＩＲＰ值也要比模擬衛(wèi)星信號(hào)的ＥＩＲＰ值小，因此接收起來(lái)難了。這一點(diǎn)從亞洲３Ｓ的頻譜圖上可以充分看到，從頻譜上看到模擬信號(hào)的鳳凰中文臺(tái)、華娛、東鳳等信號(hào)的幅度（場(chǎng)強(qiáng)）明顯要大于各種數(shù)字信號(hào)的幅度，見(jiàn)附圖

（一）、（二）。同時(shí)多路單載波信號(hào)中，所傳輸?shù)碾娨暵窋?shù)越多，每一路電視信號(hào)壓縮的越歷害，其帶寬就越窄，其傳輸質(zhì)量越難以保證。為了在較窄的帶寬情況下傳輸而不丟失信息，就必須采用高符碼率傳輸，如１０Ｂ轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸?shù)镍P凰衛(wèi)視中文、資訊等１２套節(jié)目的ＭＣＰＣ信號(hào)就采用了高達(dá)２６．８５Ｍｂ／ｓ的速率來(lái)保證。又如傳輸２１套節(jié)目的６Ａ轉(zhuǎn)發(fā)器也采用了高達(dá)２７．５Ｍｂ／ｓ的速率，用這么高的速率就是為了彌補(bǔ)頻帶過(guò)窄而易丟失信息的矛盾。而如此之高的速率（符碼率）又給地面接收時(shí)增加了解碼時(shí)間和難度。

基于以上原因，我們?cè)诮邮諗?shù)字衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，因?yàn)樗饶M信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)要弱，所以感到難以接收了。再加上本刊前幾期所論述的地面上接收技術(shù)方面的原因，構(gòu)成了數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)比模擬衛(wèi)星信號(hào)難接收的全部原因。

順便談一下接收機(jī)門(mén)限問(wèn)題，有人講數(shù)字機(jī)有門(mén)限，模擬機(jī)沒(méi)有門(mén)限。這是一個(gè)錯(cuò)覺(jué)，甚至是錯(cuò)誤觀點(diǎn)。數(shù)字機(jī)的門(mén)限大家能感覺(jué)到，要么有信號(hào)，要么沒(méi)信號(hào)。而模擬機(jī)門(mén)限只是大家沒(méi)有感覺(jué)到。模擬機(jī)的門(mén)限定義為在保證接收機(jī)輸出一定信噪比Ｓ／Ｎ情況下，輸入信號(hào)的最小載噪比Ｃ／Ｎ。這個(gè)最小Ｃ／Ｎ就是模擬機(jī)的門(mén)限，相似于數(shù)字機(jī)的Ｅｂ／Ｎ。只是因?yàn)槟M機(jī)在收模擬信號(hào)時(shí)，因模擬信號(hào)是連續(xù)的、多狀態(tài)的，所以在低于門(mén)限值Ｃ／Ｎ時(shí)仍能工作，仍有輸出，只是這個(gè)輸出是達(dá)不到要求的信噪比Ｓ／Ｎ的，這給使用慣數(shù)字機(jī)的人一種感覺(jué)似乎沒(méi)有門(mén)限。而數(shù)字機(jī)接收數(shù)字信時(shí)，數(shù)字信號(hào)只有２種狀態(tài)且互不連續(xù)的，因此低于門(mén)限時(shí)無(wú)信號(hào)輸出，給人一種明顯的門(mén)限感覺(jué)。人們錯(cuò)誤的將這種感覺(jué)移植到模擬機(jī)上，便對(duì)模擬機(jī)產(chǎn)生了錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

第三篇：衛(wèi)星電視信號(hào)接收的技術(shù)常識(shí)

衛(wèi)星電視信號(hào)接收的技術(shù)常識(shí)

衛(wèi)星簡(jiǎn)單介紹

一般來(lái)說(shuō)，廣播電視信號(hào)的傳輸，不管是數(shù)字信號(hào)，還是模擬信號(hào)，都有地面，有線，和衛(wèi)星三種傳輸方式。地面就是地面微波方式，大家原來(lái)用電視上自帶的拉桿天線或者在外面架設(shè)的魚(yú)骨天線就是這種傳輸方式，這種傳輸方式需要廣電部門(mén)架設(shè)的鐵塔天線，或者微波天線，有一定的覆蓋半徑，就像移動(dòng)的通訊基站一樣。有線就是我們大家最常見(jiàn)的了，電視信號(hào)通過(guò)主光纜主干網(wǎng)加上同軸電纜而分配給各家各戶的方式。衛(wèi)星電視，其實(shí)，它是廣播電視三大傳輸方式之一，只是由于中國(guó)特殊的國(guó)情，普通民眾不能自由接收衛(wèi)星電視信號(hào)，所以它的作用并沒(méi)有顯現(xiàn)出來(lái)。在這三種傳輸方式中，各有優(yōu)劣，但是衛(wèi)星傳輸相比較其他兩種方式，是最具有競(jìng)爭(zhēng)力的一種標(biāo)準(zhǔn)。

首先，明確一個(gè)問(wèn)題，我們所說(shuō)的衛(wèi)星電視接收的信號(hào)從那里來(lái)的。我們接收的電視信號(hào)是從直接從地球同步靜止軌道上的衛(wèi)星上發(fā)射下來(lái)的。這種衛(wèi)星在距離地球約三萬(wàn)六千公里的赤道上空，環(huán)繞在距離地面赤道正上空三萬(wàn)六千公里大圓周軌道上。這種衛(wèi)星最大的一個(gè)特點(diǎn)就使它的運(yùn)行周期與地球的自傳周期是嚴(yán)格相同的，并且軌道固定在赤道上空。也就是說(shuō)，這種衛(wèi)星相對(duì)地球是靜止的，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，也就是在地球上人看來(lái)，這種衛(wèi)星在天上是恒定不動(dòng)的。在這個(gè)軌道上大概每隔2到3度就有一顆衛(wèi)星。軌道的分配都是國(guó)際電信聯(lián)盟依據(jù)各個(gè)地區(qū)區(qū)域和各個(gè)國(guó)家諸多因素等等所分配的。地球同步軌道上大約有180顆衛(wèi)星帶在運(yùn)行。相關(guān)數(shù)據(jù)大家可查詢，不一定準(zhǔn)確。所以大家在看到衛(wèi)星位置參數(shù)的時(shí)候，只看到衛(wèi)星的經(jīng)度值，比如東經(jīng)多少度（EXXX),或者西經(jīng)多少度（WXXX),就是因?yàn)樾l(wèi)星的位置只固定在赤道的正上空，緯度值永遠(yuǎn)是0度。只用經(jīng)度值，就可以標(biāo)出它的位置。不同的衛(wèi)星所轉(zhuǎn)播的節(jié)目不同，覆蓋的區(qū)域也不相同。其次，衛(wèi)星上的信號(hào)是那里來(lái)的呢？衛(wèi)星本身并不產(chǎn)生電視信號(hào)。衛(wèi)星上的電視信號(hào)是地面上的廣電衛(wèi)星上行站向衛(wèi)星上發(fā)射的電視信號(hào)，經(jīng)過(guò)衛(wèi)星接收后，利用其攜帶的太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的能量把電視信號(hào)進(jìn)行放大和處理后，再向地球上轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)，衛(wèi)星只是起到一個(gè)信號(hào)中轉(zhuǎn)的作用。相當(dāng)于一個(gè)信號(hào)中轉(zhuǎn)站。那為什么要用衛(wèi)星來(lái)中轉(zhuǎn)呢。主要有以下原因：

（1）覆蓋面積大一顆衛(wèi)星可以覆蓋1／3的地球表面，只要發(fā)射3顆互成120°的同步衛(wèi)星，即能實(shí)現(xiàn)除南極和北極少部分地區(qū)外的全球性電視衛(wèi)星電視的覆蓋。當(dāng)然衛(wèi)星電視接收范圍受兩個(gè)條件限制，一是受到到一定的地理限制。比如，在東經(jīng)區(qū)域就不能接收西經(jīng)區(qū)域內(nèi)衛(wèi)星所轉(zhuǎn)發(fā)的電視節(jié)目，不是絕對(duì)，是相對(duì)。因?yàn)楸坏厍蛘谧?，無(wú)法覆蓋。當(dāng)然東西經(jīng)交界處臨近區(qū)域是可以的。比如即使都在東經(jīng)區(qū)域內(nèi)，東經(jīng)偏東地區(qū)（經(jīng)度度數(shù)大）就不能接收到東經(jīng)偏西地區(qū)（經(jīng)度度數(shù)?。┬l(wèi)星多轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)目，比如在我國(guó)，就不能接收到歐洲地區(qū)的衛(wèi)星電視節(jié)目。二是受到衛(wèi)星本身波束覆蓋范圍限制，比如有的衛(wèi)星即使在我們臨近的經(jīng)度區(qū)域內(nèi)，但是他們轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)，只覆蓋他們國(guó)家地區(qū)，我們要接收就有難度，屬于溢波接收，你不能絕對(duì)控制無(wú)線電的覆蓋范圍就嚴(yán)格卡的國(guó)界上。比如俄羅斯的衛(wèi)星電視節(jié)目，就需要在新疆地區(qū)才可接收到，在內(nèi)地靠北的地方用更大的天線才可能收到。南方地區(qū)，可能根本收不到。還有日本衛(wèi)星上電視節(jié)目，E110度電視節(jié)目，只有在上海和山東半島地區(qū)才可能接收到。內(nèi)地基本無(wú)戲。就是因?yàn)樗麄儾ㄊ桓采w的原因。所以說(shuō)接收衛(wèi)星電視節(jié)目并不是想看那星上節(jié)目就看那個(gè)星上節(jié)目。要滿足兩個(gè)最基本的條件.一是在軌衛(wèi)星經(jīng)度和我們所在的區(qū)域經(jīng)度相近。二是衛(wèi)星發(fā)射波束要覆蓋我們所居住區(qū)域。當(dāng)然了。第一個(gè)是最基本的條件了，第一個(gè)都滿足不了。談何覆蓋。當(dāng)然大家去一些衛(wèi)視網(wǎng)站上查詢一些衛(wèi)星電視參數(shù)的時(shí)候，上面所列的衛(wèi)星大多是在我們國(guó)內(nèi)能接收到的，由于我國(guó)幅員遼闊，周邊覆蓋周邊國(guó)家的衛(wèi)視信號(hào)眾多，有時(shí)候在一個(gè)區(qū)域能受，在另個(gè)地方就不能接收，這很常見(jiàn)。至于這個(gè)問(wèn)題建議大家還參考一下場(chǎng)強(qiáng)圖。更直觀。（2）圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量高由于同步衛(wèi)星的覆蓋面積大，遠(yuǎn)距離傳輸電視信號(hào)時(shí)能大量減少中間環(huán)節(jié)的干擾帶來(lái)的損失.來(lái)自衛(wèi)星的電波，受高大建筑物和山峰阻擋的影響較??；由于電波通過(guò)大氣層的行程和它所經(jīng)過(guò)的整個(gè)路徑相比較短，有助于改善接收質(zhì)量；由于衛(wèi)星電視的轉(zhuǎn)播環(huán)節(jié)少，信號(hào)失真少，接收質(zhì)量高.因此電視信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性都容易保證。此外，用同步衛(wèi)星傳輸電視信號(hào)，還能避免無(wú)線電波受傳輸距離變動(dòng)影響而帶來(lái)的不良后果，使傳輸?shù)馁|(zhì)量進(jìn)一步提高。在地面接收衛(wèi)星電視信號(hào)，只要你能接收到。理論上是和節(jié)目制作中心的上行信號(hào)同步的?；旧蠠o(wú)干擾。節(jié)目信號(hào)質(zhì)量非常高。而我們所看的有線臺(tái)，有的節(jié)目是當(dāng)?shù)赜芯€電視臺(tái)經(jīng)過(guò)衛(wèi)星天線接收下來(lái)的。經(jīng)過(guò)調(diào)解調(diào)制，光電信號(hào)變換等進(jìn)入到本地有線網(wǎng)絡(luò)，噪音干擾很多。節(jié)目信號(hào)質(zhì)量下降很大。造成清晰度下降。（3）能源效率高 它可以較小的功率服務(wù)于廣大地區(qū),發(fā)射功率只有200W的直播同步衛(wèi)星，就能覆蓋幾百萬(wàn)平方公里的面積，而不象地面廣播電視那樣,在地面建立一座高達(dá)200M的電視發(fā)射塔，當(dāng)發(fā)射功率為50kW時(shí)，它的覆蓋面積只有2．3萬(wàn)平方公里。

（4）投資少，見(jiàn)效快我國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜。過(guò)去我國(guó)收看中央電視臺(tái)的節(jié)目，除北京地區(qū)外，其它地區(qū)都先由微波電路傳送到大中城市，再經(jīng)過(guò)電視發(fā)射臺(tái)或差轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射與轉(zhuǎn)發(fā)，供各地觀眾收看。如果要用微波傳輸?shù)姆绞絹?lái)搞電視覆蓋，則需建造成千上萬(wàn)座微波中繼站和電視發(fā)射臺(tái)。雖然現(xiàn)在主干傳輸網(wǎng)絡(luò)都采用了光纜傳輸，但是鋪設(shè)和維護(hù)費(fèi)用仍然及其高昂。而采用同步衛(wèi)星傳輸?shù)姆绞街灰l(fā)射1-2顆衛(wèi)星，再與地面站配合即可，建設(shè)一個(gè)衛(wèi)星地球上行站僅需投資二三千萬(wàn)元，而有線電視網(wǎng)絡(luò)要達(dá)到同樣的功能至少需要幾十倍、幾百倍的投資；衛(wèi)星電視直播網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度取決于地球站建設(shè)和衛(wèi)星發(fā)射的進(jìn)度，一般只需１～２年的時(shí)間，是有線電視網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的高速度；所以說(shuō)衛(wèi)星傳輸，具有投資少、見(jiàn)效快的優(yōu)點(diǎn)。

（5）中國(guó)地域遼闊，海島、山區(qū)和少數(shù)民族地區(qū)占國(guó)土面積的 70 ％，人口眾多但分布不均，受經(jīng)濟(jì)條件限制有線電視網(wǎng)不能全部覆蓋。衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)具有多址通信的優(yōu)點(diǎn)，因此包括那些不便設(shè)置電視臺(tái)的地方（如海洋、沙漠和高山地帶）都可直接收看衛(wèi)星電視節(jié)目，而不必經(jīng)電視臺(tái)轉(zhuǎn)播。而只用一顆衛(wèi)星就可以有 100 多個(gè)電視頻道覆蓋我國(guó)全部陸地和領(lǐng)海，徹底解決 15 ％電視人口覆蓋盲區(qū)。這對(duì)于目前我國(guó)實(shí)現(xiàn) “ 村村通廣播電視 ” 最有利；在城市地區(qū)，衛(wèi)星電視直播也可以用于增加教育電視頻道，作電視教學(xué)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等；

（6）可靠性高，衛(wèi)星電視直播只受很少幾個(gè)環(huán)節(jié)（如地球衛(wèi)星上行站、衛(wèi)星和空間等）的影響。維護(hù)工作量小：由于衛(wèi)星電視直播中間環(huán)節(jié)少，不存在有線網(wǎng)絡(luò)的中繼、放大等問(wèn)題，可節(jié)省大量人力物力?？棺匀粸?zāi)害能力強(qiáng)，我國(guó)有不少地震區(qū)、水災(zāi)區(qū)、沿海臺(tái)風(fēng)頻繁地區(qū)，光纜、電纜網(wǎng)絡(luò)易受自然災(zāi)害的侵襲，而衛(wèi)星電視幾乎不受自然災(zāi)害的影響；

（7）特別是現(xiàn)在數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，世界上衛(wèi)星電視廣播普遍采用了數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)，頻譜利用率高，運(yùn)行成本低，由于數(shù)字壓縮技術(shù)的成熟和高效調(diào)制方式的使用，原來(lái)可傳一套模擬電視的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，現(xiàn)在可傳５～８套數(shù)字廣播電視節(jié)目，大大提高了頻譜資源的利用率，一顆直播衛(wèi)星可容納 100 套以上的數(shù)字廣播電視節(jié)目。相對(duì)來(lái)說(shuō)，平均每套節(jié)目的運(yùn)行成本大大降低了；接收系統(tǒng)成本低，由于數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，現(xiàn)在接收機(jī)生產(chǎn)都已經(jīng)模塊化了，成本可以說(shuō)大大的降低了。采用Ｋｕ頻段衛(wèi)星直播，接收天線口徑小，加之?dāng)?shù)字衛(wèi)星接收機(jī)的國(guó)產(chǎn)化，衛(wèi)星接收機(jī)價(jià)格低廉，還沒(méi)有一臺(tái)普通彩色電視機(jī)的價(jià)錢(qián)。普及速度大大加快了。

經(jīng)過(guò)以上的敘述，大家對(duì)衛(wèi)星電視也有一個(gè)初步的了解。衛(wèi)星電視是一種強(qiáng)大的信息傳播工具，衛(wèi)星是天生的廣播能手，真正實(shí)現(xiàn)了站的高。播的遠(yuǎn)。單星就能覆蓋大半個(gè)地球，覆蓋人口以億計(jì)，且不受地球上一些氣候和地形因素的影響。簡(jiǎn)單的說(shuō)，只要有一套衛(wèi)星上行設(shè)備，利用衛(wèi)星進(jìn)行廣播覆蓋，就等于把電視臺(tái)辦在你家門(mén)口（Q主注：以前某輪子組織就是用這種方法向我國(guó)電視用戶播放了幾段輪子的視頻）。

衛(wèi)星天線的三個(gè)重要參數(shù)（方位角、仰角和極化角）

我們都知道，地球同步軌道就是一個(gè)大圓形的軌道，環(huán)繞在赤道上空。上面可以安置好多赤道同步衛(wèi)星，赤道同步衛(wèi)星的最大特點(diǎn)就是在地球上的人看來(lái)，衛(wèi)星是靜止不動(dòng)的。同步軌道的這個(gè)特點(diǎn)決定了最適合安置通訊衛(wèi)星和廣播衛(wèi)星。先上張圖給大家看下。

一般大家在進(jìn)衛(wèi)視網(wǎng)站查詢資料的時(shí)候，都會(huì)看到這樣的表格。如下圖

圖中的數(shù)字，左側(cè)一欄,衛(wèi)星參數(shù)只是表示衛(wèi)星的名字,而右側(cè)一欄的數(shù)字,在軌位置,表示的衛(wèi)星在同步軌道的位置,比如說(shuō)中星9號(hào),定軌在92度E,這個(gè)位置,表示中星9號(hào)這個(gè)衛(wèi)星位置定軌在東經(jīng)92度這個(gè)位置(E表示東經(jīng)W表示西經(jīng)).而我們常說(shuō)的138啊,其實(shí)就指亞太V號(hào),146呢就是馬步海一號(hào)衛(wèi)星,各個(gè)衛(wèi)星的在軌位置都不同,(同一地點(diǎn)有時(shí)有備用星)各個(gè)衛(wèi)星有屬于不同的國(guó)家和轉(zhuǎn)播公司所有.不同的衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的節(jié)目也不相同.環(huán)繞在赤道地球同步軌道上的廣播衛(wèi)星有好多，我們要收看那顆星上的節(jié)目，我們的衛(wèi)星天線就要指向哪顆星。打個(gè)很形象的比喻，我們的衛(wèi)星天線很像我們撐開(kāi)的一把傘，我們要收哪顆星，傘柄就要指向那顆星。由以上的介紹我們知道，廣播衛(wèi)星處于赤道上空，我們?cè)诘厍蛏峡磥?lái)是靜止不動(dòng)的。我們國(guó)家地處北半球，要接收赤道上空衛(wèi)星的節(jié)目，所以天線大都要指向南方，同理，居住在南半球的人接收衛(wèi)星節(jié)目，那么他們的天線指向大都要指向北方。那么在赤道上的朋友，他們的有的天線就要豎直向上了。但是不管是居住的南半球上，還是北半球，還是赤道上，天線的指向并不是徑直指向南北方向或者豎直向上，有的偏東，有的偏西。為什么呢？這是因?yàn)樘炀€的指向是由你所在的地方的經(jīng)度值和衛(wèi)星的經(jīng)度值所決定的。比如說(shuō)在北半球，地處經(jīng)度值為105.5E朋友，如果要接收亞洲3S星（105.5E）上的信號(hào)，那么你的天線就要正直的指向南方。也就是說(shuō)指正南（如在南半球就是正北）。如果地處在105.5E偏西地區(qū)的朋友，要接收亞洲 3S上的信號(hào)，那么天線指向就要南偏東一點(diǎn)，同理，地處105.5E偏東地區(qū)的朋友要接收亞洲3S上的信號(hào)，那么天線指向就要南偏西一點(diǎn)，居住地的經(jīng)度值和衛(wèi)星的經(jīng)度值相差越大，偏離的角度就越大。這就引出了衛(wèi)星天線調(diào)整的一個(gè)參數(shù)——方位角。簡(jiǎn)單的說(shuō)，什么是方位角呢，就是我們的天線指向偏離當(dāng)?shù)卣媳狈较虻慕嵌?。由于我們地處北半球，?jiǎn)單的理解就是我們的天線指向偏離正南方向的角度。我們?cè)谕粋€(gè)地區(qū)接收不同衛(wèi)星信號(hào)的方位角是不同的。同樣，我們處在不同地區(qū)接收同一衛(wèi)星信號(hào)的方位角 是不同的。

說(shuō)到天線的調(diào)整還有一個(gè)重要的參數(shù)——仰角，仰角就是是天線軸線與水平面之間的夾角，就像上面打的那個(gè)比喻，天線的軸線就好比我們的傘柄。簡(jiǎn)單的理解仰角就是天線仰起的角度，仰角越大，天線仰的就越厲害。反之，越小。接收不同衛(wèi)星，天線的仰角不同，天線的仰角是由我們所處的緯度所決定的。緯度值越高，那么仰角就越小。也就是說(shuō)，越是遠(yuǎn)離赤道的地方，北半球，越靠北的地區(qū)，在南半球，越靠南的地區(qū)，仰角越小，越靠近赤道地區(qū)，仰角越大。這就好比我們要看高處的一個(gè)物體，走進(jìn)了，我們仰起頭就越厲害，反之，遠(yuǎn)了看，我們仰起的越輕。

其實(shí)調(diào)節(jié)衛(wèi)星天線，也就是我們說(shuō)到的鍋，有三個(gè)參數(shù)，也就是平時(shí)我們說(shuō)的“三角”，那三角呢，方位角，仰角，和極化角，至于極化角，涉及到高頻頭的調(diào)整。只有方位角和仰角都調(diào)節(jié)好了。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，只有對(duì)好星了，調(diào)節(jié)極化角才有效果。星都沒(méi)對(duì)好，調(diào)節(jié)極化角沒(méi)有意義。所以到以后在講極化角的調(diào)整。關(guān)于“三角” 計(jì)算和調(diào)整，強(qiáng)烈推薦大家用一些做好的尋星軟件，只要你輸入了你的位置，和要接收的衛(wèi)星，那么那么它可以直接計(jì)算出”三角“的角度。(三個(gè)參數(shù)深入了解可看“衛(wèi)星天線的方位、仰角、極化角”)

拋物面天線

下面先講下我們常說(shuō)的鍋吧,也就是拋物面天線。首先提出大家對(duì)于天線的一些疑惑吧。

為什么看到的有的天線很大，有的卻很小?有的掛在陽(yáng)臺(tái)上,就和小鍋蓋一樣。有的在屋頂上卻比較大.電視臺(tái)樓頂哪個(gè)更大了。還有的是用鍋蓋子，或者電風(fēng)扇的保護(hù)罩都能接收，是什么原理呢？還有在其天線上接了個(gè)易拉罐(其實(shí)是高頻頭)樣子接收器,動(dòng)了就收不到節(jié)目了為什么？?還有的一幅天線連幾個(gè)易拉罐樣的東西，聽(tīng)說(shuō)是一鍋多星，是什么原理呢？有人說(shuō)現(xiàn)在衛(wèi)星天線都小型化了.我還看到一個(gè)平板的,就和小板凳一樣的。聽(tīng)說(shuō)接上就能收看衛(wèi)星電視節(jié)目.是真的嗎?還有聽(tīng)說(shuō)現(xiàn)在天線可以隱型,可以實(shí)現(xiàn)不要鍋就可以收看衛(wèi)星電視,實(shí)現(xiàn)無(wú)鍋接收，是不是騙子？

家用正饋大鍋，一鍋多星方式

偏饋的小KU鍋，也同樣是一鍋多星方式

我們平時(shí)看到的天線,也就是鍋，不管大小,大多是凹面一樣的,那到底是什么原理呢。說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)，凹面都具有匯聚作用.因?yàn)椤鞍肌?，所以它能“聚?簡(jiǎn)單的生活常識(shí)。說(shuō)的專業(yè)點(diǎn)這些天線都是拋物面天線.拋物面我們聽(tīng)說(shuō)的少，但是拋物線我們聽(tīng)說(shuō)的多，知道拋物線都有個(gè)焦點(diǎn)和主軸。有個(gè)反射原理，有焦點(diǎn)發(fā)出的光線，都平行于主軸發(fā)射出去，同理，平行于主軸射入的光線都匯聚在焦點(diǎn)上。我們所學(xué)的知識(shí)都是有點(diǎn)成線，有線成面。拋物面就是由拋物線圍繞主軸旋轉(zhuǎn)而成的面。不過(guò)開(kāi)口口徑有大有小罷了。我們平時(shí)接觸到的拋物面比如手電筒的凹反射面，還有汽車頭燈的凹反射面。并不一定是純拋物面，但是也差不多，燈絲就在焦點(diǎn)處，一確保燈光能平行射出的更遠(yuǎn)。我們的衛(wèi)星天線也是如此，不過(guò)他們是用來(lái)接收電波信號(hào)，從太空來(lái)的無(wú)線電波信號(hào)（可以簡(jiǎn)單的看成平行信號(hào)），由于距離遠(yuǎn)，信號(hào)微弱，天線的作用就是把他們收集起來(lái)，匯集在焦點(diǎn)處。而焦點(diǎn)就放置我們的接收器（高頻頭）。所以說(shuō)我們的鍋天線的作用就是收集足夠多的電波信號(hào)，匯集到一起，饋送給高頻頭。這個(gè)原理就像我們用的太陽(yáng)灶原理其實(shí)是一樣的。不過(guò)，我們的鍋天線收集的是衛(wèi)星上發(fā)射下來(lái)的電波信號(hào)，而太陽(yáng)灶是用來(lái)匯集的太陽(yáng)光罷了。用鍋蓋子接收信號(hào)，其實(shí)簡(jiǎn)單，凹面的物體，都具有匯聚作用，不過(guò)匯聚的精度差罷了。但是只要能匯集足夠強(qiáng)的信號(hào)給接收器（高頻頭），信號(hào)還是能收到的。不過(guò)都要求是金屬物體，能反射無(wú)線電波信號(hào)的。說(shuō)到這里我們對(duì)天線也就有個(gè)大致的了解了，所謂的衛(wèi)星天線，不過(guò)是一起起著匯聚信號(hào)的作用，把更多的信號(hào)收集起來(lái)，匯聚在一起，增強(qiáng)信號(hào)，讓高頻頭來(lái)接收。所以上面提到的無(wú)鍋接收，純粹是騙子的伎倆，如果無(wú)鍋接收可行的話，那么電視臺(tái)也不用投資買又貴又笨重的大鍋天線了。所有的天線廠家都要轉(zhuǎn)產(chǎn)投資無(wú)鍋天線了。還有上面提到的板凳天線，也就是平板天線，都是采用的天線和高頻頭合一的方式，也就是高頻頭和板狀天線合一了。（平板也無(wú)法匯聚電波信號(hào)），平板天線的應(yīng)用十分狹窄，只能接收很窄的KU波段的一部分。并且對(duì)衛(wèi)星下行信號(hào)的強(qiáng)度要求相當(dāng)高。造價(jià)昂貴，所以說(shuō)應(yīng)用范圍十分狹窄。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)，只有新發(fā)射的中星九（中國(guó)第一顆直播星），應(yīng)用KU波段轉(zhuǎn)播信號(hào)，最關(guān)鍵的是信號(hào)很強(qiáng)。所以才有小板凳天線出現(xiàn)。大家不要指望應(yīng)用平板天線來(lái)接收信號(hào)，那是不現(xiàn)實(shí)的。

單就我們最常見(jiàn)的拋物面天線（也就是我們常說(shuō)的鍋）類型來(lái)說(shuō)，有兩種類型，一種是正饋天線，一種是偏饋天線。我們平時(shí)如果去市場(chǎng)購(gòu)買天線，會(huì)看到好多型號(hào)。比如正饋一米二的。正饋的一米五的。正饋的一米八的。還有更大的了，偏饋45公分，60公分的，一米二的。等等。對(duì)于后面的數(shù)字，其實(shí)就是來(lái)衡量鍋的大小的數(shù)據(jù)，指開(kāi)口直徑，所謂的開(kāi)口直徑其實(shí)就是鍋的大小。由于鍋的開(kāi)口近似一個(gè)圓形，所以就以這個(gè)近似圓的直徑來(lái)衡量鍋的大小。那什么是正饋天線，什么又是偏饋天線呢？所謂的正饋就是有一段垂直于拋物線中軸線的直線切割后的拋物線繞中軸旋轉(zhuǎn)而形成的拋物面天線。大家平時(shí)看到的，開(kāi)口直徑在1.2米以上的基本是正饋天線，還有就是就是一些山寨的1.2米的正饋天線，很多，標(biāo)是1.2米，其實(shí)也就是1米左右。大家平時(shí)看到白鐵皮天線，大多是這樣的。正饋的 1.2米天線，用來(lái)收中星6B等一些衛(wèi)星的免費(fèi)節(jié)目。大家記住的是，正饋天線的開(kāi)口直徑?jīng)]有低于1.2米的。還有就是，正饋天線多用來(lái)接收C波段的節(jié)目。也可以用來(lái)接收KU波段的節(jié)目，收KU波段時(shí)多用來(lái)偏收的方式。那么什么有是偏饋天線呢，這個(gè)定義有點(diǎn)難，其實(shí)所謂的偏饋，說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是從正饋天線截取一部分，其成型的拋物線還是原拋物線，焦點(diǎn)還是原焦點(diǎn)，但是，相對(duì)于天線來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不在天線正前方了。所以接收器饋源就可以不遮攔信號(hào)，這樣就提高了天線的利用效率。大家平時(shí)看到的，那些小鍋蓋，直徑在1米以下的，全是偏饋天線。偏饋天線可以做的很小，也可以做的很大，小到直徑在35公分，大到直徑達(dá)到1.2米，1.8米都有。對(duì)于正饋天線和偏饋天線的區(qū)別，給大家個(gè)比較直觀的!

我們平時(shí)接收衛(wèi)視信號(hào)的時(shí)候都是一面鍋，上加一個(gè)高頻頭，天線對(duì)準(zhǔn)一顆星，只能接收一顆衛(wèi)星上的信號(hào)，但是現(xiàn)在一面鍋，上面加了幾個(gè)高頻頭，一個(gè)高頻頭就能接收一顆星上的信號(hào)，那么有幾個(gè)高頻頭，就可以接收幾顆星的信號(hào)。什么原理呢？其實(shí)這和我們平時(shí)玩鏡子反射太陽(yáng)光的原理差不多。我們的鍋對(duì)準(zhǔn)太空上的一顆衛(wèi)星，把這個(gè)星上的信號(hào)匯集在這個(gè)鍋的主焦點(diǎn)上，由于鍋是凹面的，其他星上的信號(hào)同樣也被反射匯聚起來(lái)，只是不在主焦點(diǎn)上罷了，其實(shí)并不是嚴(yán)格的匯聚只是散聚，只要收集到足夠強(qiáng)的信號(hào)提供高頻頭，就可以接收到節(jié)目。一鍋多星原理大體如此。

我們?cè)谏厦嫣岬剑珻頭和KU頭，那么什么是C頭和KU頭呢？還有C波段和KU波段。要說(shuō)這個(gè)，先從我們?cè)谔盏男l(wèi)星談起，通過(guò)以上的介紹，我們知道，我們的地球同步軌道衛(wèi)星只是一個(gè)信號(hào)的中轉(zhuǎn)站，接收從地面上行站發(fā)射上來(lái)的信號(hào)，用衛(wèi)星上攜帶的太陽(yáng)能電池板提供的能量，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和變頻處理后，對(duì)地進(jìn)行廣播。而衛(wèi)星上對(duì)地面進(jìn)行廣播的儀器叫轉(zhuǎn)發(fā)器（Transponder)。當(dāng)一顆新的廣播同步衛(wèi)星發(fā)射后，我們常在媒體介紹中看到這樣的信息，定位于經(jīng)度（東經(jīng)或者西經(jīng)）多少度，幾個(gè)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器，幾個(gè)KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器，能轉(zhuǎn)發(fā)多少套節(jié)目，覆蓋那些區(qū)域，對(duì)那里進(jìn)行廣播等。那么C波段轉(zhuǎn)發(fā)器和KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器到底有什么區(qū)別呢。我們都知道，不管我們平時(shí)收音機(jī)收的信號(hào)還是衛(wèi)星信號(hào)，都是以無(wú)線電波為載體的。說(shuō)到無(wú)線電波，一個(gè)重要的參數(shù)就是頻率，而我們說(shuō)的 C波段和KU波段正是以頻率的不同而劃分的。也就是說(shuō)C和KU的區(qū)別就是頻率的不同的區(qū)別。國(guó)際電聯(lián)對(duì)此劃分了廣播衛(wèi)星的下行頻率，C段的下行頻率為 3.4——4.2GHZ，KU段的頻率為11.7--12.75GHZ,還有我們地球上地面站的上行頻率也做了界定。具體數(shù)據(jù)不一定準(zhǔn)確，大家可查詢。我們現(xiàn)在民用廣播衛(wèi)星的接收就限定在這兩個(gè)波段。如果有朋友有印象的話，是否得早期蘇聯(lián)714衛(wèi)星，這顆發(fā)射于1976年定軌于99度E的衛(wèi)星，下行頻率為 714MHZ，要用螺旋天線接收。而714MHZ就屬于L波段了。未來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，KA波段將會(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，頻率更高，應(yīng)用更廣泛，大家夢(mèng)寐以求的衛(wèi)星上網(wǎng)將會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。現(xiàn)在KA廣播技術(shù)在歐洲已有成功的應(yīng)用。我們也知道，隨著電波頻率的不斷提高，其受周圍環(huán)境的影響也越大。比如，KU波段，在雨雪天氣，信號(hào)就會(huì)有一定的衰減，對(duì)收視有一定的影響，而C波段受天氣因素的影響就比較小。所以在熱帶雨林地區(qū)，氣候惡劣的地區(qū)，應(yīng)用就非常廣泛。

轉(zhuǎn)發(fā)器

談到轉(zhuǎn)發(fā)器，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器都有一定的帶寬，有的為27MHZ，有的為36MHZ，有的為54MHZ（大都為9的倍數(shù)）。這就好比一條公路，它的設(shè)計(jì)交通流量都是一定的。一般的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器能轉(zhuǎn)發(fā)4-8套節(jié)目，現(xiàn)在幾乎所有的衛(wèi)星都采用了數(shù)字化技術(shù)，對(duì)傳送的節(jié)目進(jìn)行數(shù)字化壓縮，大大節(jié)約了帶寬，提高了轉(zhuǎn)發(fā)器的利用率。使傳送節(jié)目容量大為提高。

一顆同步通訊衛(wèi)星上一般有十幾個(gè)甚至幾十個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器（如新發(fā)射的中星九號(hào)，有4×54MHz + 18×36MHz共22個(gè)全部是KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器）。有的星上全是C波段轉(zhuǎn)發(fā)器，有的星上全是KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器，但絕大多數(shù)衛(wèi)星都是C波段和KU波段都有的。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器都有不同的編號(hào)或名字，星上C波段轉(zhuǎn)發(fā)器或者KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)地面廣播的范圍稱為該波段的波束覆蓋范圍。轉(zhuǎn)發(fā)器可以被不同的傳媒公司或集團(tuán)擁有，他們向衛(wèi)星所屬公司購(gòu)買或者租借，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域內(nèi)廣播節(jié)目的放送。比如，中央電視臺(tái)的上星節(jié)目在中星6B上就是通過(guò)S7和S9兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)全國(guó)進(jìn)行廣播播出的。我們點(diǎn)開(kāi)115.5度E中星6B衛(wèi)星，大家看到下面的圖。我在圖片做了標(biāo)示。大家可以看到TP：E10，TP:E12其中，TP(Transponder)轉(zhuǎn)發(fā)器的意思，而E10和E12是轉(zhuǎn)發(fā)器代號(hào)，分別表示的是6B衛(wèi)星上的E10轉(zhuǎn)發(fā)器和E12轉(zhuǎn)發(fā)器?？梢钥吹竭@個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器都被鼎數(shù)傳媒所租借，都是C波段轉(zhuǎn)發(fā)器，E10轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)播了11套節(jié)目，而E12轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)播了10套節(jié)目。

廣播電視信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星載波對(duì)地面進(jìn)行廣播時(shí)，既可以用C波段的進(jìn)行載波廣播，也可以用KU段進(jìn)行載波廣播。而我們?cè)诘孛孢M(jìn)行接收時(shí)，采用的接收器（高頻頭）也分兩類，如果接收KU載波波段的節(jié)目，就要用KU波段高頻頭（簡(jiǎn)稱KU頭），如果接收C波段載波節(jié)目，就要用C波段高頻頭（簡(jiǎn)稱C頭）。如果要接收一顆星上的C波段和KU波段節(jié)目.并且用一副天線，那么就要用到復(fù)合高頻頭。既能接收C波段節(jié)目，也可接收KU波段節(jié)目。當(dāng)然，復(fù)合頭的價(jià)格要高些.高頻頭

那到底什么是高頻頭呢？這里說(shuō)下，我們這里說(shuō)的高頻頭可不是我們電視機(jī)里面的高頻頭，如果有維修過(guò)電視的朋友聽(tīng)修家電的這樣說(shuō)高頻頭壞了要換高頻頭，而我們這里提到的高頻頭和電視機(jī)里面的高頻頭是完全不一樣的，大家要區(qū)分清楚。下面我們專門(mén)來(lái)介紹一下，我們對(duì)高頻頭的印象大概也就停留在放在室外，架在鍋上，上面通過(guò)一根線連在室內(nèi)的接收機(jī)上的程度上。高頻頭專業(yè)點(diǎn)的叫法就是低噪聲降頻器(LNB Low Noise Block downconverter),還有稱之為低噪聲下變頻器的。通過(guò)以上介紹，我們知道，我們的鍋天線把太空中來(lái)的衛(wèi)星信號(hào)匯聚后饋送給高頻頭。而即使是匯聚過(guò)的增強(qiáng)的信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度還是遠(yuǎn)未達(dá)到直接送到接收機(jī)處理的程度。高頻頭的作用就有兩個(gè)，一個(gè)是將太空中傳送來(lái)的高達(dá)幾GHZ的C波段信號(hào)甚至十幾GHZ的Ku波段的高頻率衛(wèi)星載波信號(hào)變成1GHZ左右的中頻的載波信號(hào)。二是對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。其實(shí)這里所講的放大，是指兩個(gè)過(guò)程的放大，一個(gè)是降頻前的高頻放大，二個(gè)是降頻后的中頻放大。衛(wèi)星載波信號(hào)降頻前，頻率高達(dá)幾GHZ甚至十幾GHZ，雖然經(jīng)過(guò)天線匯聚，但是還是很微弱，不能直接對(duì)其進(jìn)行處理。而對(duì)如此高頻率的信號(hào)進(jìn)行放大，要求相當(dāng)高。我們知道，對(duì)任何信號(hào)的處理，都會(huì)有噪聲的引入，對(duì)原來(lái)的信號(hào)產(chǎn)生干擾。尤其是對(duì)如此高頻率的高容量的載波信號(hào)進(jìn)行處理。而要達(dá)到接收要求，就必須要低噪聲。而第二個(gè)的過(guò)程的放大是為了滿足把信號(hào)傳送給接收機(jī)的需求，屬于中頻放大，實(shí)現(xiàn)過(guò)程要簡(jiǎn)單得多。簡(jiǎn)單的來(lái)形容一下高頻頭的處理信號(hào)的流程就是：低噪聲高頻放大――→低噪聲降頻――→低噪聲中頻放大――→輸出．最后輸送給接收機(jī)．而對(duì)信號(hào)整個(gè)處理流程都要求降低噪聲，降低干擾．高頻頭名稱中的低噪聲由此而來(lái)．其實(shí)簡(jiǎn)單來(lái)形容信號(hào)在高頻頭內(nèi)的處理流程就是:放大――→降頻――→ 再放大,最后輸出這樣一個(gè)過(guò)程。綜合起來(lái)簡(jiǎn)單的講，高頻頭的作用就是降頻和放大．那為什么要進(jìn)行這兩個(gè)過(guò)程呢？把天線接收下來(lái)的信號(hào)，直接輸送給接收機(jī)不行嗎？答案是否定的。我們都知道，我們連接衛(wèi)星電視用的信號(hào)線都是同軸電纜（和有線電視線是一樣的），在這里穿插講下同軸電纜，同軸電纜在廣播電視系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，在有線系統(tǒng)中，有線電視信號(hào)就是通過(guò)同軸電纜進(jìn)入到千家萬(wàn)戶的。在衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中，連接高頻頭和接收機(jī)的信號(hào)線，信號(hào)的傳輸和分配，都要用到同軸電纜，其實(shí)同軸電纜在這里的作用有兩個(gè)，一個(gè)是傳輸信號(hào)的作用，二是給高頻頭供電，這個(gè)非常重要，我們知道高頻頭對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理和放大，就需要電力能量，而高頻頭本身并不帶電。這就需要接收機(jī)為其提供電力能量，而電力就是通過(guò)同軸電纜提供給高頻頭的。我們平時(shí)以為的同軸電纜線只是信號(hào)線的這種認(rèn)識(shí)是有誤解的。接著講，直接從衛(wèi)星傳送下來(lái)的高頻信號(hào)，頻率高,信號(hào)弱,同軸電纜都有一定的帶寬和傳輸頻率限制。物理特性決定了其傳輸不了這么高頻的信號(hào).二是即使信號(hào)可以到達(dá)接收機(jī)，如此高頻信號(hào)，接收機(jī)處理起來(lái)，需要增加的設(shè)備，無(wú)形中增加系統(tǒng)成本。而采用高頻頭和接收機(jī)的模式，各個(gè)部分分工明確，效率最高，整個(gè)接收系統(tǒng)都可以模塊化生產(chǎn)，大大降低了整個(gè)接收系統(tǒng)的成本。通過(guò)以上的介紹我們對(duì)高頻頭有了進(jìn)一步的了解，為了使大家對(duì)高頻頭有直觀的實(shí)質(zhì)性的認(rèn)識(shí)，下面?zhèn)饕恍﹫D，給大家介紹。1.一款普通的C頭 2.一款帶饋源盤(pán)的C頭

下面上傳一些KU波段高頻頭 下面圖中的高頻頭全是KU波段的高頻頭

通過(guò)以上發(fā)圖的比較，我們對(duì)什么是C頭，什么是KU頭有個(gè)一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，其實(shí)從外觀上來(lái)分辨C頭和Ku頭還是比較容易的。C頭形狀單一，外形就只和我們喝的易拉罐瓶一樣。而KU頭形狀多樣，有直立形狀的，還有L形狀的，但是從外觀來(lái)比較，相對(duì)C頭來(lái)說(shuō)要短小的多。

功分器與分配器和分支器的區(qū)別

簡(jiǎn)單地說(shuō)，分配器的所有輸出口衰減量是一致的，譬如四分配器的各個(gè)輸出端口的衰減量分別是8dB，那么它的每個(gè)輸出口的輸出電平與輸入口的輸入電平相比都是相差8dB；而分支器則依型號(hào)規(guī)格不同，主輸出端（OUT）的插損在1-3dB左右，而支路（BR）衰減則從6-34dB不等，分配器的基本類型只有三種，即二、三、四分配器，有時(shí)可以見(jiàn)到的六分配器和八分配器實(shí)際也是最基本的二、三、四分配器的組合而已，分支器的基本類型有一、二、三、四分支器，每一種里又從-6dB到-34dB劃分為不同的衰減值，因此分支器的種類可達(dá)上百種，具體怎樣使用具有較強(qiáng)的專業(yè)性，這也是我們不提倡在家庭中使用分支器的原因。分配器和分支器的頻率范圍一般都在5-870MHz。功分器的全稱應(yīng)該叫功率分配器，也就是說(shuō)它不僅具有分配器的基本功能，還要具有傳輸功率電流的功能，實(shí)際應(yīng)用中我們就是利用它的這種功能來(lái)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)共用一面衛(wèi)星接收天線的，功分器的工作頻率上限可達(dá)2000MHz。

由以上的介紹可知，分配器和分支器一般不可互換，分配器也不能充當(dāng)功分器，但功分器一般是可以充當(dāng)分配器使用的，盡管未免大材小用。

第四篇：數(shù)字出版技術(shù)論文資料

數(shù)字水印技術(shù)是將一些標(biāo)識(shí)信息(即數(shù)字水印)直接嵌入數(shù)字載體(包括多媒體、文檔、軟件等)當(dāng)中，但不影響原載體的使用價(jià)值，也不容易被人的知覺(jué)系統(tǒng)(如視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng))覺(jué)察或注意到。通過(guò)這些隱藏在載體中的信息，可以達(dá)到確認(rèn)內(nèi)容創(chuàng)建者、購(gòu)買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。數(shù)字水印是信息隱藏技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。作為數(shù)字技術(shù)基本上具有下面幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

----安全性：數(shù)字水印的信息應(yīng)是安全的，難以篡改或偽造，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)有較低的誤檢測(cè)率，當(dāng)原內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)，數(shù)字水印應(yīng)當(dāng)發(fā)生變化，從而可以檢測(cè)原始數(shù)據(jù)的變更；當(dāng)然數(shù)字水印同樣對(duì)重復(fù)添加有很強(qiáng)的抵抗性

----隱蔽性：數(shù)字水印應(yīng)是不可知覺(jué)的，而且應(yīng)不影響被保護(hù)數(shù)據(jù)的正常使用；不會(huì)降質(zhì)；

----魯棒性：是指在經(jīng)歷多種無(wú)意或有意的信號(hào)處理過(guò)程后，數(shù)字水印仍能保持部分完整性并能被準(zhǔn)確鑒別?？赡艿男盘?hào)處理過(guò)程包括信道噪聲、濾波、數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換、重采樣、剪切、位移、尺度變化以及有損壓縮編碼等。主要用于版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印易損水?。‵ragile

Watermarking），主要用于完整性保護(hù)，這種水印同樣是在內(nèi)容數(shù)據(jù)中嵌入不可見(jiàn)的信息。當(dāng)內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)，這些水印信息會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，從而可以鑒定原始數(shù)據(jù)是否被篡改。

----水印容量：是指載體在不發(fā)生形變的前提下可嵌入的水印信息量。嵌入的水印信息必須足以表示多媒體內(nèi)容的創(chuàng)建者或所有者的標(biāo)志信息，或購(gòu)買者的序列號(hào)，這樣有利于解決版權(quán)糾紛，保護(hù)數(shù)字產(chǎn)權(quán)合法擁有者的利益。尤其是隱蔽通信領(lǐng)域的特殊性，對(duì)水印的容量需求很大。按特性劃分

----按水印的特性可以將數(shù)字水印分為魯棒數(shù)字水印和易損數(shù)字水印兩類。魯棒數(shù)字水印主要用于在數(shù)字作品中標(biāo)識(shí)著作權(quán)信息，利用這種水印技術(shù)在多媒體內(nèi)容的數(shù)據(jù)中嵌入創(chuàng)建者、所有者的標(biāo)示信息，或者嵌入購(gòu)買者的標(biāo)示（即序列號(hào)）。在發(fā)生版權(quán)糾紛時(shí)，創(chuàng)建者或所有者的信息用于標(biāo)示數(shù)據(jù)的版權(quán)所有者，而序列號(hào)用于追蹤違反協(xié)議而為盜版提供多媒體數(shù)據(jù)的用戶。用于版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印要求有很強(qiáng)的魯棒性和安全性，除了要求在一般圖像處理（如：濾波、加噪聲、替換、壓縮等）中生存外，還需能抵抗一些惡意攻擊。

----易損水?。‵ragile Watermarking），與魯棒水印的要求相反，易損數(shù)字水印主要用于完整性保護(hù)，這種水印同樣是在內(nèi)容數(shù)據(jù)中嵌入不可見(jiàn)的信息。當(dāng)內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)，這些水印信息會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，從而可以鑒定原始數(shù)據(jù)是否被篡改。易損水印應(yīng)對(duì)一般圖像處理（如：濾波、加噪聲、替換、壓縮等）有較強(qiáng)的免疫能力（魯棒性），同時(shí)又要求有較強(qiáng)的敏感性，即：既允許一定程度的失真，又要能將失真情況探測(cè)出來(lái)。

必須對(duì)信號(hào)的改動(dòng)很敏感，人們根據(jù)易損水印的狀態(tài)就可以判斷數(shù)據(jù)是否被篡改過(guò)。

按水印所附載的媒體劃分

----按水印所附載的媒體，我們可以將數(shù)字水印劃分為圖像水印、音頻水印、視頻水印、文本水印以及用于三維網(wǎng)格模型的網(wǎng)格水印等。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，會(huì)有更多種類的數(shù)字媒體出現(xiàn)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的水印技術(shù)。

按檢測(cè)過(guò)程劃分

----按水印的檢測(cè)過(guò)程可以將數(shù)字水印劃分為明文水印和盲水印。明文水印在檢測(cè)過(guò)程中需要原始數(shù)據(jù)，而盲水印的檢測(cè)只需要密鑰，不需要原始數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，明文水印的魯棒性比較強(qiáng)，但其應(yīng)用受到存儲(chǔ)成本的限制。目前學(xué)術(shù)界研究的數(shù)字水印大多數(shù)是盲水印。

按內(nèi)容劃分

----按數(shù)字水印的內(nèi)容可以將水印劃分為有意義水印和無(wú)意義水印。有意義水印是指水印本身也是某個(gè)數(shù)字圖像（如商標(biāo)圖像）或數(shù)字音頻片段的編碼；無(wú)意義水印則只對(duì)應(yīng)于一個(gè)序列號(hào)。有意義水印的優(yōu)勢(shì)在于，如果由于受到攻擊或其他原因致使解碼后的水印破損，人們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^(guò)視覺(jué)觀察確認(rèn)是否有水印。但對(duì)于無(wú)意義水印來(lái)說(shuō)，如果解碼后的水印序列有若干碼元錯(cuò)誤，則只能通過(guò)統(tǒng)計(jì)決策來(lái)確定信號(hào)中是否含有水印。按用途劃分

----不同的應(yīng)用需求造就了不同的水印技術(shù)。按水印的用途，我們可以將數(shù)字水印劃分為票證防偽水印、版權(quán)保護(hù)水印、篡改提示水印和隱蔽標(biāo)識(shí)水印。

----票證防偽水印是一類比較特殊的水印，主要用于打印票據(jù)和電子票據(jù)、各種證件的防偽。一般來(lái)說(shuō)，偽幣的制造者不可能對(duì)票據(jù)圖像進(jìn)行過(guò)多的修改，所以，諸如尺度變換等信號(hào)編輯操作是不用考慮的。但另一方面，人們必須考慮票據(jù)破損、圖案模糊等情形，而且考慮到快速檢測(cè)的要求，用于票證防偽的數(shù)字水印算法不能太復(fù)雜。

----版權(quán)標(biāo)識(shí)水印是目前研究最多的一類數(shù)字水印。數(shù)字作品既是商品又是知識(shí)作品，這種雙重性決定了版權(quán)標(biāo)識(shí)水印主要強(qiáng)調(diào)隱蔽性和魯棒性，而對(duì)數(shù)據(jù)量的要求相對(duì)較小。

----篡改提示水印是一種脆弱水印，其目的是標(biāo)識(shí)原文件信號(hào)的完整性和真實(shí)性。

----隱蔽標(biāo)識(shí)水印的目的是將保密數(shù)據(jù)的重要標(biāo)注隱藏起來(lái)，限制非法用戶對(duì)保密數(shù)據(jù)的使用。

按水印隱藏的位置劃分

----按數(shù)字水印的隱藏位置，我們可以將其劃分為時(shí)（空）域數(shù)字水印、頻域數(shù)字水印、時(shí)/頻域數(shù)字水印和時(shí)間/尺度域數(shù)字水印。

----時(shí)（空）域數(shù)字水印是直接在信號(hào)空間上疊加水印信息，而頻域數(shù)字水印、時(shí)/頻域數(shù)字水印和時(shí)間/尺度域數(shù)字水印則分別是在DCT變換域、時(shí)/ 頻變換域和小波變換域上隱藏水印。

----隨著數(shù)字水印技術(shù)的發(fā)展，各種水印算法層出不窮，水印的隱藏位置也不再局限于上述四種。應(yīng)該說(shuō)，只要構(gòu)成一種信號(hào)變換，就有可能在其變換空間上隱藏水印。

數(shù)字版權(quán)保護(hù)（Digital Right Management，DRM）是目前對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳播的數(shù)字作品進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的主要手段。DRM是由美國(guó)出版商協(xié)會(huì)來(lái)定義的：“在數(shù)字內(nèi)容交易過(guò)程中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)的技術(shù)，工具和處理過(guò)程”。DRM是采取信息安全技術(shù)手段在內(nèi)的系統(tǒng)解決方案，在保證合法的、具有權(quán)限的用戶對(duì)數(shù)字信息（如數(shù)字圖像、音頻、視頻等）正常使用的同時(shí)，保護(hù)數(shù)字信息創(chuàng)作者和擁有者的版權(quán)，根據(jù)版權(quán)信息獲得合法收益，并在版權(quán)受到侵害時(shí)能夠鑒別數(shù)字信息的版權(quán)歸屬及版權(quán)信息的真?zhèn)?。?shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)就是對(duì)各類數(shù)字內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)的一系列軟硬件技術(shù)，用以保證數(shù)字內(nèi)容在整個(gè)生命周期內(nèi)的合法使用，平衡數(shù)字內(nèi)容價(jià)值鏈中各個(gè)角色的利益和需求，促進(jìn)整個(gè)數(shù)字化市場(chǎng)的發(fā)展和信息的傳播。具體來(lái)說(shuō)，包括對(duì)數(shù)字資產(chǎn)各種形式的使用進(jìn)行描述、識(shí)別、交易、保護(hù)、監(jiān)控和跟蹤等各個(gè)過(guò)程。數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)貫穿數(shù)字內(nèi)容從產(chǎn)生到分發(fā)、從銷售到使用的整個(gè)內(nèi)容流通過(guò)程，涉及整個(gè)數(shù)字內(nèi)容價(jià)值鏈。

數(shù)字版權(quán)管理是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字版權(quán)保護(hù)而提出的一種新技術(shù)，一般具有以下六大功能：

(1)數(shù)字媒體加密：打包加密原始數(shù)字媒體，以便于進(jìn)行安全可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

(2)阻止非法內(nèi)容注冊(cè)：防止非法數(shù)字媒體獲得合法注冊(cè)從而進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)流通領(lǐng)域。

(3)用戶環(huán)境檢測(cè)：檢測(cè)用戶主機(jī)硬件信息等行為環(huán)境，從而進(jìn)入用戶合法性認(rèn)證。

(4)用戶行為監(jiān)控：對(duì)用戶的操作行為進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控，防止非法操作。

(5)認(rèn)證機(jī)制：對(duì)合法用戶的鑒別并授權(quán)對(duì)數(shù)字媒體的行為權(quán)限。

(6)付費(fèi)機(jī)制和存儲(chǔ)管理：包括數(shù)字媒體本身及打包文件、元數(shù)據(jù)（密鑰、許可證）和其他數(shù)據(jù)信息（例如數(shù)字水印和指紋信息）的存儲(chǔ)管理。

DRM技術(shù)無(wú)疑可以為數(shù)字媒體的版權(quán)提供足夠的安全保障。

DRM技術(shù)的工作原理是，首先建立數(shù)字節(jié)目授權(quán)中心。編碼壓縮后的數(shù)字節(jié)目?jī)?nèi)容，可以利用密鑰（Key）進(jìn)行加密保護(hù)（lock），加密的數(shù)字節(jié)目頭部存放著KeyID和節(jié)目授權(quán)中心的URL。用戶在點(diǎn)播時(shí)，根據(jù)節(jié)目頭部的KeyID和URL信息，就可以通過(guò)數(shù)字節(jié)目授權(quán)中心的驗(yàn)證授權(quán)后送出相關(guān)的密鑰解密（unlock），節(jié)目方可播放。

需要保護(hù)的節(jié)目被加密，即使被用戶下載保存，沒(méi)有得到數(shù)字節(jié)目授權(quán)中心的驗(yàn)證授權(quán)也無(wú)法播放，從而嚴(yán)密地保護(hù)了節(jié)目的版權(quán)。

密鑰一般有兩把，一把公鑰（public key），一把私鑰（private key）。公鑰用于加密節(jié)目?jī)?nèi)容本身，私鑰用于解密節(jié)目，私鑰還可以防止當(dāng)節(jié)目頭部有被改動(dòng)或破壞的情況，利用密鑰就可以判斷出來(lái)，從而阻止節(jié)目被非法使用。上述這種加密的方法，有一個(gè)明顯的缺陷，就是當(dāng)解密的密鑰在發(fā)送給用戶時(shí)，一旦被黑客獲得密鑰，即可方便解密節(jié)目，從而不能真正確保節(jié)目?jī)?nèi)容提供商的實(shí)際版權(quán)利益。另一種更加安全的加密方法是使用三把密鑰，即把密鑰分成兩把，一把存放在用戶的Pc機(jī)上，另一把放在驗(yàn)證站（access ticket）。要解密數(shù)字節(jié)目，必須同時(shí)具備這兩把密鑰，方能解開(kāi)數(shù)字節(jié)目。

毫無(wú)疑問(wèn)，加密保護(hù)技術(shù)在開(kāi)發(fā)電子商務(wù)系統(tǒng)中正起著重要的防盜版作用。比如，在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸音樂(lè)或視頻節(jié)目等內(nèi)容，這些內(nèi)容很容易被拷貝復(fù)制。為了避免這些風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)目?jī)?nèi)容在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸過(guò)程中一般都要經(jīng)過(guò)加密保護(hù)。也就是說(shuō)，收到加密的數(shù)字節(jié)目的人必須有一把密鑰（key）才能打開(kāi)數(shù)字節(jié)目并播放收看。因此，傳送密鑰的工作必須緊跟在加密節(jié)目傳輸之后。

對(duì)內(nèi)容提供商而言，必須意識(shí)到傳送密鑰工作的重要性，要嚴(yán)防密鑰在傳送時(shí)被竊取?；ヂ?lián)網(wǎng)上的黑客總是喜歡鉆這些漏洞。因此我們需要一種安全的嚴(yán)密的方式傳送密鑰，以保證全面實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)機(jī)制。

現(xiàn)在市場(chǎng)上比較多應(yīng)用的是微軟的 DRM 技術(shù).DRM分為兩類，一類是多媒體保護(hù)，例如加密電影、音樂(lè)、音視頻、流媒體文件。

另外一類是加密文檔，例如Word, Excel, PDF等。

DRM主要通過(guò)技術(shù)手段來(lái)保護(hù)文檔、電影、音樂(lè)不被盜版。

這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)對(duì)數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行加密和附加使用規(guī)則對(duì)數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行保護(hù)，其中，使用規(guī)則可以斷定用戶是否符合播放。

數(shù)字內(nèi)容與傳統(tǒng)實(shí)物產(chǎn)品的最大不同，在于可以接近零成本地復(fù)制和傳播。如果是這樣，就沒(méi)有人愿意為獲取數(shù)字內(nèi)容而付費(fèi)，從而破壞整個(gè)數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)鏈。因此對(duì)于現(xiàn)在和未來(lái)的數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何通過(guò)技術(shù)手段保護(hù)數(shù)字內(nèi)

容免遭非法復(fù)制、傳播。DRM（Digital Rights Management），即數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)正是為此而生。DRM技術(shù)的核心主要是兩項(xiàng)：一是數(shù)字加密；二是權(quán)限控制。前者阻止了數(shù)字內(nèi)容的非法傳播；后者則限制了使用數(shù)字內(nèi)容的方式，如使用期限，可否打印，能否從電腦拷貝到手機(jī)上等。DRM主要功能模塊：

1、內(nèi)容保護(hù)。主要是通過(guò)加密技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以防止非授權(quán)的訪問(wèn)。

2、完整性保護(hù)。通常使用數(shù)字簽名技術(shù)或數(shù)字水印技術(shù)，防止原作品遭到纂改。

3、身份認(rèn)證。身份認(rèn)證是PKI體制提供的一項(xiàng)關(guān)鍵服務(wù)，它主要通過(guò)可信賴的CA認(rèn)證機(jī)構(gòu)簽發(fā)數(shù)字證書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4、安全傳輸。可以通過(guò)加密信道來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前主要有SSL與IPSec，它們都可以用來(lái)建立安全的虛擬專網(wǎng)（VPN）。如果數(shù)字內(nèi)容本身已經(jīng)可靠地加密，則可在公開(kāi)信道上傳輸。

5、權(quán)限管理。目前主流的實(shí)現(xiàn)手段是采用數(shù)字權(quán)利表達(dá)語(yǔ)言（DREL），如ODRL、XrML等來(lái)對(duì)與數(shù)字資源相關(guān)的權(quán)利進(jìn)行定義。這是DRM技術(shù)的核心。

6、安全支付。當(dāng)前電子商務(wù)支付平臺(tái)主要基于SSL或者SET。SSL內(nèi)嵌于瀏覽器中，應(yīng)用較早，但只涉及到C/S雙方的認(rèn)證。SET在SSL的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，可以包含多方認(rèn)證機(jī)制，同時(shí)提供對(duì)交易各方的隱私信息的保護(hù)。

7、內(nèi)容發(fā)現(xiàn)。讀者的隨意瀏覽對(duì)其決定是否購(gòu)買該內(nèi)容起著重要的作用。通過(guò)描述性元數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)數(shù)字內(nèi)容的標(biāo)題、作者、關(guān)鍵詞、出版機(jī)構(gòu)、摘要等特征事項(xiàng)，并通過(guò)支持有限預(yù)覽功能向用戶提供一定的內(nèi)容發(fā)現(xiàn)機(jī)制。

目前，DRM技術(shù)主要應(yīng)于在電子書(shū)、電子文件、音頻與視頻流媒體、圖形圖像、移動(dòng)多媒體等五個(gè)方面。國(guó)內(nèi)外均已開(kāi)發(fā)出一系列較為成熟的DRM軟件產(chǎn)品或構(gòu)件，如應(yīng)用于音視頻播放的Marlin DRM 工具集，應(yīng)用于音頻視頻流媒體的微軟Windows Media DRM，在Realplay上開(kāi)發(fā)的 Helix DRM，蘋(píng)果公司的FairPlay系統(tǒng)；應(yīng)用于電子書(shū)和電子文件的Adobe Content Server，國(guó)內(nèi)方正Apabi，書(shū)生SEP技術(shù)；在DRM標(biāo)準(zhǔn)方面，Marlin標(biāo)準(zhǔn)和OMA DRM V2.0標(biāo)準(zhǔn)（Nokia 6220手機(jī)支持）是廣為接受的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于音視頻保護(hù)領(lǐng)域，Marlin 正在開(kāi)發(fā)面向電子書(shū)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，并已被KNO電子課本所采納。

第五篇：通信原理數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

目 錄

1技術(shù)要求..................................................................1 2基本原理..................................................................1 2.1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的組成..............................................1 2.2 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型..................................................2 2.3 無(wú)碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性............................................3 2.3.1 無(wú)碼間串?dāng)_的條件...............................................3 2.3.2 余弦滾降特性...................................................3 2.4 眼圖................................................................4 3 使用Matlab建立模型描述...................................................5 3.1 Simulink簡(jiǎn)介........................................................5 3.2 設(shè)計(jì)思路............................................................6 3.2.1 信源模塊.......................................................6 3.2.2 收發(fā)濾波器和信道模塊...........................................7 3.2.3 抽樣判決模塊...................................................9 3.2.4 誤碼率計(jì)算模塊.................................................9 3.2.5 整體設(shè)計(jì)電路圖................................................10 4 使用System View建立模型描述.............................................10 4.1 System View簡(jiǎn)介....................................................10 4.2 設(shè)計(jì)思路...........................................................11 5 模塊功能分析.............................................................12 5.1 用Simulink設(shè)計(jì)系統(tǒng).................................................12 5.2 用System View設(shè)計(jì)系統(tǒng)..............................................13 6 調(diào)試過(guò)程及結(jié)論...........................................................15 6.1 Simulink調(diào)試.......................................................15 6.1.1 Simulink調(diào)試結(jié)果..............................................15 6.1.2 Simulink調(diào)試結(jié)論..............................................17 6.2 System View調(diào)試....................................................17 6.2.1 System View調(diào)試結(jié)果...........................................17

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6.2.2 System View調(diào)試結(jié)論...........................................18 6.3 兩種方案性能對(duì)比...................................................19 7 心得體會(huì).................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。8 參考文獻(xiàn).................................................................19

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數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1技術(shù)要求

設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，要求：（1）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；

（2）根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)出各個(gè)模塊的參數(shù)（例如碼速率，濾波器的截止頻率等）；（3）用Matlab或SystemView 實(shí)現(xiàn)該數(shù)字基帶通信系統(tǒng)；（4）觀察仿真并進(jìn)行波形分析；（5）系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)。

2基本原理

2.1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的組成

在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，其傳輸?shù)膶?duì)象通常是二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，它可能是來(lái)自計(jì)算機(jī)、電傳打字機(jī)或其它數(shù)字設(shè)備的各種數(shù)字脈沖，也可能是來(lái)自數(shù)字電話終端的脈沖編碼調(diào)制（PCM）信號(hào)。這些二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的頻帶范圍通常從直流和低頻開(kāi)始，直到某一頻率 m f，我們稱這種信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)。在某些有線信道中，特別是在傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下，數(shù)字基帶信號(hào)可以不經(jīng)過(guò)調(diào)制和解調(diào)過(guò)程在信道中直接傳送，這種不使用調(diào)制和解調(diào)設(shè)備而直接傳輸基帶信號(hào)的通信系統(tǒng)，我們稱它為基帶傳輸系統(tǒng)。而在另外一些信道，特別是無(wú)線信道和光信道中，數(shù)字基帶信號(hào)則必須經(jīng)過(guò)調(diào)制過(guò)程，將信號(hào)頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸，相應(yīng)地，在接收端必須經(jīng)過(guò)解調(diào)過(guò)程，才能恢復(fù)數(shù)字基帶信號(hào)。我們把這種包括了調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的傳輸系統(tǒng)稱為數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)。

系統(tǒng)基帶波形被脈沖變換器變換成適應(yīng)信道傳輸?shù)拇a型后，就送入信道，一方面受到信道特性的影響，使信號(hào)產(chǎn)生畸變；另一方面信號(hào)被信道中的加性噪聲所疊加，造成信號(hào)的隨即畸變。因此，在接收端必須有一個(gè)接收濾波器，使噪聲盡可能受到抑制，為了提高系統(tǒng)的可靠性，在安排一個(gè)有限整形器和抽樣判決器組成的識(shí)別電路，進(jìn)一步排除噪聲干擾和提取有用信號(hào)。對(duì)于抽樣判決，必須有同步信號(hào)提取電路。在基帶傳輸中，主要采用位同步。同步信號(hào)的提取方式采用自同步方式（直接法）。同步系統(tǒng)性能的好壞將直接影

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響通信質(zhì)量的好壞，甚至?xí)绊懲ㄐ拍芊裾＿M(jìn)行。

數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)主要由信道信號(hào)形成器、信道、接收濾波器和抽樣判決器組成，其模型如圖1所示。

圖1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)方框圖

信道信號(hào)形成器：基帶傳輸系統(tǒng)的輸入是由終端設(shè)備或編碼器產(chǎn)生的脈沖序列，它不一定適合直接在信道中傳輸。信道信號(hào)形成器的作用就是把原始基帶信號(hào)變換成適合于信道傳輸?shù)幕鶐盘?hào)，這種變換主要是通過(guò)碼型變換和波形變換來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其目的是與信道匹配，便于傳輸，減小碼間串?dāng)_，利于同步提取和抽樣判決。

信道：允許基帶信號(hào)通過(guò)的媒質(zhì)。信道的傳輸特性通常不滿足無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件，恒參信道如（明線、同軸電纜、對(duì)稱電纜、光纖通道、無(wú)線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道）對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼饕蔷€形畸變；隨參信道如（短波電離層反射、對(duì)流層散射信道等）對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼饕蓄l率彌散現(xiàn)象（多徑傳播）、頻率的選擇性衰落。信道的線性噪聲和加性噪聲的影響。在通信系統(tǒng)的分析中，常常把噪聲n(t)等效，集中在信道中引入。

接收濾波器：主要作用是濾除帶外噪聲，對(duì)信道特性均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。

抽樣判決器：它是在傳輸特性不理想及噪聲背景下，在由位定時(shí)脈沖控制的特殊點(diǎn)對(duì)接收濾波器的輸出波形進(jìn)行抽樣判決，以恢復(fù)或再生基帶信號(hào)。

自同步法的同步提取電路：有兩部分組成，包括非線型變換處理電路和窄帶濾波器或鎖相環(huán)。非線型變換處理電路的作用是使接收信號(hào)或解調(diào)后的數(shù)字基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)非線型變換處理電路后含有位同步分量或位同步信息。窄帶濾波器或鎖相環(huán)的作用是濾除噪聲和其他頻譜分量，提取純凈的位同步信號(hào)。

2.2 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型

為了在傳輸信道中獲得優(yōu)良的傳輸特性，一般要將信碼信號(hào)變化為適合于信道傳輸特性的傳輸碼，即進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇a型變換。

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對(duì)傳輸碼型的要求如下：

（1）傳輸信號(hào)的頻譜中不應(yīng)有直流分量，低頻分量和高頻分量也要??；（2）碼型中應(yīng)包含定時(shí)信息，有利于定時(shí)信息的提取，盡量減小定時(shí)抖動(dòng)；（3）功率譜主瓣寬度窄，以節(jié)省傳輸頻帶；

（4）不受信息源統(tǒng)計(jì)特性的影響，即能適應(yīng)于信息源的變化；

（5）具有內(nèi)在檢錯(cuò)能力，即碼型應(yīng)具有一定規(guī)律性，以便于利用這一規(guī)律性進(jìn)行宏觀監(jiān)測(cè)；

（6）編譯碼簡(jiǎn)單，以降低通信延時(shí)和成本。

常用的碼型有AMI碼、HDB3碼、曼徹斯特雙相碼、差分雙相碼、密勒碼、CMI碼等。2.3 無(wú)碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性

所謂碼間串?dāng)_是由于系統(tǒng)傳輸總特性（包括收、發(fā)濾波器和信道的特性）不理想，導(dǎo)致前后碼元的波形畸變、展寬，并使前面波形出現(xiàn)很長(zhǎng)的拖尾，蔓延到當(dāng)前碼元的抽樣時(shí)刻上，從而對(duì)當(dāng)前碼元的判決造成干擾。

2.3.1 無(wú)碼間串?dāng)_的條件

無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件為：h(t)的抽樣值除了在t=0時(shí)不為零外，在其他所有的抽樣點(diǎn)上均為零，就是不存在碼間串?dāng)_。表達(dá)式如下：

h(kTs)?

1k=0

h(kTs)?0

k為其他整數(shù)

（1）

無(wú)碼間串?dāng)_的頻域條件為：

Heq(ω)?∑H(ω?2π i RB)?常數(shù)

（2）

2.3.2 余弦滾降特性

升余弦滾降傳輸特性H(ω)可表示為

H(?)?H0(?)?H1(?)

（3）

H(ω)是對(duì)截止頻率ωb的理想低通特性H0(ω)按H１(ω)的滾降特性進(jìn)行“圓滑”得到的，H1(ω)對(duì)于ωb具有奇對(duì)稱的幅度特性，其上、下截止角頻率分別為ωb+ω

1、ωb-ω1。它的選取可根據(jù)需要選擇，升余弦滾降傳輸特性H1(ω)采用余弦函數(shù)，此時(shí)H(ω)為

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升余弦滾降函數(shù)： h?t??sin?pi*T/Tb?cos(2*pi*T/Tb)

（5）*2pi*T/Tb1?(2*?T/Tb)（4）

其中α為滾降系數(shù)。α值越大，h(t)的拖尾衰減越快，對(duì)定位精度要求越低。但是滾降系數(shù)使帶寬增大，所以頻帶利用率低。

2.4 眼圖

眼圖是指利用實(shí)驗(yàn)的方法估計(jì)和改善（通過(guò)調(diào)整）傳輸系統(tǒng)性能時(shí)在示波器上觀察到的一種圖形。觀察眼圖的方法是：用一個(gè)示波器跨接在接收濾波器的輸出端，然后調(diào)整示波器掃描周期，使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步，這時(shí)示波器屏幕上看到的圖形像人的眼睛，故稱為“眼圖”。從“眼圖”上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響，從而估計(jì)系統(tǒng)優(yōu)劣程度。另外也可以用此圖形對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能。眼圖的“眼睛”張開(kāi)的大小反映著碼間串?dāng)_的強(qiáng)弱?！把劬Α睆埖脑酱?，且眼圖越端正，表示碼間串?dāng)_越?。环粗硎敬a間串?dāng)_越大。當(dāng)存在噪聲時(shí)，噪聲將疊加在信號(hào)上，觀察到的眼圖的線跡會(huì)變得模糊不清。若同時(shí)存在碼間串?dāng)_，“眼睛”將張開(kāi)得更小。與無(wú)碼間串?dāng)_時(shí)的眼圖相比，原來(lái)清晰端正的細(xì)線跡，變成了比較模糊的帶狀線，而且不很端正。噪聲越大，線跡越寬，越模糊；碼間串?dāng)_越大，眼圖越不端正。眼圖對(duì)于展示數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的性能提供了很多有用的信息：可以從中看出碼間串?dāng)_的大小和噪聲的強(qiáng)弱，有助于直觀地了解碼間串?dāng)_和噪聲的影響，評(píng)價(jià)一個(gè)基帶系統(tǒng)的性能優(yōu)劣；可以指示接收濾波器的調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_。

眼圖的一般描述如圖2所示。

圖2 眼圖的一般描述

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對(duì)于該圖可獲得以下信息：

（1）最佳抽樣時(shí)刻應(yīng)在“眼睛”張開(kāi)最大的時(shí)刻。

（2）對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度可由眼圖斜邊的斜率決定。斜率越大，對(duì)定時(shí)誤差就越靈敏。

（3）在抽樣時(shí)刻上，眼圖上下兩分支陰影區(qū)的垂直高度，表示最大信號(hào)畸變。（4）眼圖中央的橫軸位置應(yīng)對(duì)應(yīng)判決門(mén)限電平。

（5）在抽樣時(shí)刻上，上下兩分支離門(mén)限最近的一根線跡至門(mén)限的距離表示各相應(yīng)電平的噪聲容限，噪聲瞬時(shí)值超過(guò)它就可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。

（6）對(duì)于利用信號(hào)過(guò)零點(diǎn)取平均來(lái)得到定時(shí)信息的接收系統(tǒng)，眼圖傾斜分支與橫軸相交的區(qū)域的大小，表示零點(diǎn)位置的變動(dòng)范圍，這個(gè)變動(dòng)范圍的大小對(duì)提取定時(shí)信息有重要的影響。使用Matlab建立模型描述

3.1 Simulink簡(jiǎn)介

Simulink是Matlab最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無(wú)需大量書(shū)寫(xiě)程序，而只需要通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn)Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。

Simulink是用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計(jì)工具。對(duì)各種時(shí)變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號(hào)處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫(kù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、執(zhí)行和測(cè)試。

Simulink模塊庫(kù)按功能進(jìn)行分類，包括以下8類子庫(kù)：Continuous（連續(xù)模塊）、Discrete（離散模塊）、Function&Tables（函數(shù)和平臺(tái)模塊）、Math（數(shù)學(xué)模塊）、Nonlinear（非線性模塊）、Signals&Systems（信號(hào)和系統(tǒng)模塊）、Sinks（接收器模塊）、Sources（輸入源模塊）。

啟動(dòng)Simulink只需在Matlab窗口中輸入指令Simulink即可打開(kāi)。

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3.2 設(shè)計(jì)思路

根據(jù)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)方框圖，在設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)可分為信源模塊、收發(fā)濾波器和信道模塊、抽樣判決輸出模塊、誤碼率計(jì)算模塊這四個(gè)模塊，下面介紹每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)思路。

3.2.1 信源模塊

常見(jiàn)的基帶信號(hào)波形有：?jiǎn)螛O性波形、雙極性波形、單極性歸零波形和雙極性歸零波形。雙極性波形可用正負(fù)電平的脈沖分別表示二進(jìn)制碼“0”和“1”，故當(dāng)“1”和“0”等概率出現(xiàn)時(shí)無(wú)直流分量，有利于在信道中傳輸，且在接收端恢復(fù)信號(hào)的判決電平為0，抗干擾能力較強(qiáng)。故單極性波形的極性單一，雖然易于用TTL，CMOS電路產(chǎn)生，但直流分量大，要求傳輸線路具有直流傳輸能力，不利于信道傳輸。歸零信號(hào)的占空比小于1，即：電脈沖寬度小于碼元寬度，每個(gè)有電脈沖在小于碼元長(zhǎng)度內(nèi)總要回到零電平，這樣的波形有利于同步脈沖的提取。

基于以上考慮，本次課程設(shè)計(jì)我采用的碼型為曼徹斯特雙相碼，其編碼規(guī)則為：將二進(jìn)制碼“1”編成“10”，將二進(jìn)制碼“0”編成“01”。在這里采用了二進(jìn)制雙極性碼，則將“1”編成“+1-1”碼，將“0”編成“-1+1”碼。采用Simulink中的Bernoulli Binary Generator(不歸零二進(jìn)制碼生成器)、Unipolar to Bipolar Converter(單極性向雙極性轉(zhuǎn)換器)、Pulse Generator(脈沖生成器)、Constant（常數(shù)源模塊）、Add（加法器）、Product（乘法器）、Scope（示波器）構(gòu)成曼徹斯特碼生成電路。模塊連接圖如圖3所示。

圖3 信源模塊連接圖

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Bernoulli Binary Generator用于產(chǎn)生“1”和“0”的隨機(jī)信號(hào)，經(jīng)過(guò)Unipolar to Bipolar Converter變?yōu)殡p極性信號(hào)；Pulse Generator用于產(chǎn)生占空比為1/2的單極性歸零脈沖（2020），經(jīng)過(guò)Add加法器減一后成為雙極性脈沖（+1-1+1-1）。兩路雙極性信號(hào)作為乘法器的輸入，相乘后結(jié)果為：第1路不歸零碼的1碼與第2路（+1-1）相乘得到（+1-1），第1路-1碼與第2路（+1-1）相乘得到（-1+1）碼，形成了曼徹斯特碼。

該模塊參數(shù)設(shè)置：原信號(hào)頻率設(shè)置為1000Hz,抽樣脈沖信號(hào)頻率為2000Hz。因?yàn)橛汕懊娴脑砜芍谠盘?hào)的一個(gè)碼元寬度對(duì)應(yīng)抽樣的兩個(gè)碼元寬度。具體參數(shù)設(shè)計(jì)如圖4所示。Bernoulli Binary Generator設(shè)置（左），Pulse Generator設(shè)置（右）。

圖4 參數(shù)設(shè)置1

3.2.2 收發(fā)濾波器和信道模塊

本模塊由發(fā)送濾波器、傳輸信道、接受濾波器組成。1）發(fā)送、接受濾波器的設(shè)計(jì)

基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是濾波器的選取，為了使系統(tǒng)沖激響應(yīng)h(t)拖尾收斂速度加快，減小抽樣時(shí)刻偏差造成的碼間干擾問(wèn)題，要求發(fā)送濾波器應(yīng)具有升余弦滾降特性；要得到最大輸出信噪比，就要使接受濾波器特性與其輸入信號(hào)的頻譜滿足共軛匹配式如下：

GR(w)?GT(w)e^(?jwt0)（6）

?GT(w)（7）同時(shí)系統(tǒng)函數(shù)滿足H(w)?GT(w)GR(w)考慮在t0時(shí)刻取樣，上述方程改寫(xiě)為：

GR(w)于是有：

GR(w)?GT(w)?[H(w)]*（8）

因此，在構(gòu)造系統(tǒng)時(shí)收發(fā)濾波器均采用平方根升余弦濾波器。

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2）信道的設(shè)計(jì)

信道是允許基帶信號(hào)通過(guò)的媒介，通常為有線信道。信道的傳輸特性通常不滿足無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件，且含有加性噪聲。因此本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用高斯白噪聲信道。

為了減小碼間干擾，在最大輸出信噪比時(shí)刻輸出信號(hào)，減小噪聲干擾，傳輸模塊由Upsample（內(nèi)插函數(shù)）、Discrete Filter（根升余弦發(fā)送濾波器）、AWGN Channel（高斯信道）、Discrete Filter（根升余弦接收濾波器）組成。

信號(hào)通過(guò)Upsample升采樣在相同的采樣時(shí)間內(nèi)將頻率變?yōu)樵瓉?lái)的10倍，再依次通過(guò)發(fā)送濾波器、信道、接受濾波器傳輸信號(hào)。

整個(gè)模塊的連接圖如圖5所示。

圖5 收發(fā)濾波器和信道模塊連接圖

該模塊參數(shù)設(shè)置：根升余弦滾降收、發(fā)濾波器的參數(shù)為rcosine(2,10,'fir/sqrt',0.5,10)；參數(shù)的含義為rcosine(Fd,Fs,type_flag,r,delay)，其中Fd/2為截止頻率，fir/sqrt為均方根FIR濾波器，delay為延時(shí)時(shí)間。信道采用高斯信道，噪聲大小為50dB，此數(shù)值為最佳噪聲大小。具體參數(shù)設(shè)置如圖6所示。左為濾波器參數(shù)，右為信道參數(shù)。

圖6 參數(shù)設(shè)置2

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3.2.3 抽樣判決模塊

由于采用的為雙極性碼，所以抽樣電平為“0”，抽樣判決規(guī)則為：大于“0”判“1”，小于“0”判“-1”。

利用Pulse Generator（脈沖生成器）、Product（乘法器）、Relay（滯環(huán)比較器）、Triggered Subsystem（觸發(fā)子系統(tǒng)）、Downsample（內(nèi)插函數(shù)）構(gòu)成抽樣判決電路，并通過(guò)Pulse Generator（脈沖生成器）、Constant（常數(shù)）、Add（加法器）、Product（乘法器）對(duì)接收到的曼徹斯特碼進(jìn)行解碼。整個(gè)抽樣判決模塊電路圖如圖7所示。

圖7 抽樣判決模塊電路圖

如圖可知本模塊的設(shè)計(jì)思路：將接收到的信號(hào)與脈沖信號(hào)相乘，相當(dāng)于進(jìn)行了采樣，之后通過(guò)Relay比較器進(jìn)行判決，大于“0”判“1”，小于“0”判“-1”；之后通過(guò)Triggered Subsystem（觸發(fā)子系統(tǒng)）進(jìn)行時(shí)機(jī)采集，每段時(shí)間內(nèi)只采集一次，最后通過(guò)內(nèi)插函數(shù)恢復(fù)到原來(lái)的頻率上。此時(shí)得到的為曼徹斯特碼，要得到原來(lái)的雙極性碼必須經(jīng)過(guò)解碼電路，即圖中所示：按照曼徹斯特碼的編寫(xiě)過(guò)程對(duì)其進(jìn)行反變換，應(yīng)為+1與-1本身極性相反所以逆變換的過(guò)程就是其編碼的過(guò)程。

該模塊參數(shù)設(shè)置：脈沖信號(hào)頻率為20000Hz，因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)頻率需要遠(yuǎn)大于信號(hào)頻率；Delay判決門(mén)限電平為“0”，大于“0”判“+1”，小于“0”判“-1”。參數(shù)設(shè)置在此不再截圖。

3.2.4 誤碼率計(jì)算模塊

為了計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)的性能，在最后加了一個(gè)誤碼率計(jì)算的模塊，因?yàn)闇y(cè)試下來(lái)最后的解碼相對(duì)于原碼有一定的延遲，所以對(duì)原碼加上一個(gè)延遲函數(shù)再對(duì)于解碼做誤碼率的計(jì)

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算。模塊電路圖如圖8所示。

圖8 誤碼率計(jì)算模塊

3.2.5 整體設(shè)計(jì)電路圖

綜合了以上的四個(gè)模塊，并在相應(yīng)的地方添加示波器以便于波形的觀察，在接受濾波器后添加眼圖來(lái)觀察系統(tǒng)是否存在碼間串?dāng)_和噪聲，用以判別系統(tǒng)的整體性能。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)電路圖如圖9所示。

圖9 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)電路圖 使用System View建立模型描述

4.1 System View簡(jiǎn)介

System View 是一個(gè)用于現(xiàn)代工程與科學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析平臺(tái)。從濾

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波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，直到一般的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等各個(gè)領(lǐng)域，System View 在友好而且功能齊全的窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個(gè)精密的嵌入式分析工具。

利用System View，可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)和各種多速率系統(tǒng)，因此，它可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，只需從System View配置的圖標(biāo)庫(kù)中調(diào)出有關(guān)圖標(biāo)并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，完成圖標(biāo)間的連線，然后運(yùn)行仿真操作，最終以時(shí)域波形、眼圖、功率譜等形式給出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果。

4.2 設(shè)計(jì)思路

System View整個(gè)系統(tǒng)框圖較為簡(jiǎn)單，信號(hào)直接通過(guò)與隨機(jī)噪聲相加的信道，再通過(guò)巴特沃斯濾波器，再經(jīng)過(guò)抽樣判決輸出。整個(gè)系統(tǒng)框圖如圖10所示。

圖10 System View整個(gè)系統(tǒng)框圖

參數(shù)設(shè)置如下：

Token0：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度1V，頻率10HZ，電平數(shù)2，偏移0V，產(chǎn)生單極性不歸零碼，隨機(jī)產(chǎn)生）

Token1：在專業(yè)庫(kù)中選擇Comm——Processors——P shape（Select pulse Shape＝ Rectangular，Time offset＝0，Width＝0.01s，產(chǎn)生矩形脈沖基帶信號(hào)）

Token3：Source――Noise/PN――Gauss Noise（均值為0，均方差為0.1的高斯白噪聲）Token4：Operator――Filters/systems――Liner Sys Filters（Analog，Butterworth，階數(shù)5，截止頻率10Hz）

Token5：Operator――Sample/Hold――Sample（Sample rate=10HZ，用于對(duì)濾波后的波 形進(jìn)行抽樣，抽樣速率等于碼元速率）

Token6：Operator――Sample/Hold――Hold（Hold Value=Last Sample，Gain＝1，對(duì)抽 樣后的值延時(shí)一段時(shí)間，得到恢復(fù)后的數(shù)字基帶信號(hào)）

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Token7：Operator——Logic——Compare（Select comparison：a>=b True Output=1V，F(xiàn)alse Output＝-1V，對(duì)抽樣值進(jìn)行判決比較，得到輸出碼元波形）

Token8：產(chǎn)生正弦信號(hào)，作為比較器的另一個(gè)比較輸入（振幅＝0V，頻率＝10Hz）這里采用的濾波器為巴特沃斯數(shù)字濾波器，其特性也具有尾部收斂速度較快的特點(diǎn)，只要設(shè)置相應(yīng)的階數(shù)和頻率，就可以消除信道中的噪聲和碼間串?dāng)_，但依舊會(huì)有延時(shí)產(chǎn)生，但延時(shí)較小，可以忽略。在System View中依舊可以采用眼圖來(lái)觀察系統(tǒng)的性能設(shè)計(jì)是否滿足傳輸條件。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想跟Simulink基本一致，只是在System View中運(yùn)用的較為直白，這里不再敘述。模塊功能分析

5.1 用Simulink設(shè)計(jì)系統(tǒng)

模塊的分類以及功能設(shè)計(jì)已在第3部分中加以說(shuō)明，下面結(jié)合每部分的波形來(lái)對(duì)相應(yīng)模塊進(jìn)行分析。

1）信源模塊：調(diào)試點(diǎn)波形如圖11所示。

圖11 信源模塊調(diào)試點(diǎn)波形

由波形可知該模塊可產(chǎn)生曼徹斯特雙相碼。

2）收發(fā)濾波器和信道模塊：本模塊包含了兩個(gè)濾波器和一個(gè)信道，為了展現(xiàn)個(gè)部分功能，共引入了4路信號(hào)波形，用來(lái)觀察信號(hào)從發(fā)送到接收的整個(gè)狀態(tài)，包括延時(shí)、波形轉(zhuǎn)換，同時(shí)可以觀察到濾波器和信道的性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。這四個(gè)信號(hào)波形分別為發(fā)送濾波器前的發(fā)送信號(hào)

1、經(jīng)過(guò)發(fā)送濾波器的信號(hào)

2、經(jīng)過(guò)信道的信號(hào)

3、經(jīng)過(guò)接收濾波器的信號(hào)4。調(diào)試點(diǎn)波形如圖12所示。

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圖12 收發(fā)濾波器和信道模塊調(diào)試點(diǎn)波形

通過(guò)各點(diǎn)波形可以看出發(fā)送接收濾波器相比較前一個(gè)波形均有延時(shí)，經(jīng)過(guò)高斯信道后波形明顯增加了噪聲，有一些雜波，在經(jīng)過(guò)接受濾波器后被消除。該模塊大大減弱了信號(hào)傳輸過(guò)程中所會(huì)遇到的碼間串?dāng)_和噪聲問(wèn)題的影響。這一性能可通過(guò)眼圖觀察出來(lái)。

3）抽樣判決模塊：將信道接收到的信號(hào)通過(guò)抽樣判決輸出，各點(diǎn)波形如圖13所示。

圖13 抽樣判決模塊調(diào)試點(diǎn)波形

通過(guò)各點(diǎn)的波形可以看出在接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)判決門(mén)限判決后需要經(jīng)過(guò)不止一次的分時(shí)分頻，為了結(jié)果的更精確，需進(jìn)行多次采集，最后可判決出正確的波形。

5.2 用System View設(shè)計(jì)系統(tǒng)

采用此種方法的中間點(diǎn)波形如圖14所示。

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圖14 System View各點(diǎn)調(diào)試波形圖

通過(guò)各個(gè)調(diào)試點(diǎn)的波形可以看出其對(duì)應(yīng)的功能，因?yàn)榍懊婊窘榻B，這里不再述說(shuō)。通過(guò)波形可以發(fā)現(xiàn)，信號(hào)在通過(guò)巴特沃斯濾波器后產(chǎn)生了一些延時(shí)，這可能是由濾波器本身的特性而導(dǎo)致的。而通過(guò)采樣后的波形可以看出明顯的門(mén)限電平為“0”，可以判別出信號(hào)的原始碼型。

武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 調(diào)試過(guò)程及結(jié)論

6.1 Simulink調(diào)試

6.1.1 Simulink調(diào)試結(jié)果

系統(tǒng)最終解碼與原碼波形如圖15所示。

圖15 最終調(diào)試波形1

在原碼后添加一個(gè)10ms的延時(shí)函數(shù)器件，輸出波形如圖16所示。

圖16 最終調(diào)試波形2

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用眼圖來(lái)觀察信道傳輸后的性能，在接收濾波器后添加眼圖，視圖如圖17所示。

圖17 眼圖示意圖

最后輸出信號(hào)的頻譜圖如圖18所示。

圖18 輸出信號(hào)頻譜圖

誤碼率的計(jì)算值如圖19所示，此時(shí)高斯噪聲的大小約為50dB。

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圖19 誤碼率計(jì)算

6.1.2 Simulink調(diào)試結(jié)論

通過(guò)波形比較、眼圖以及信號(hào)頻譜圖可以得出以下結(jié)論：

1）系統(tǒng)解碼相對(duì)原碼延時(shí)了10ms的時(shí)長(zhǎng)，延時(shí)主要受兩個(gè)升余弦濾波器的影響； 2）在信道傳輸信號(hào)后，眼圖的眼睛張開(kāi)較大，沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)失真，噪聲也基本沒(méi)有，說(shuō)明信道模塊設(shè)計(jì)性能基本滿足要求；

3）系統(tǒng)的誤碼率為0.004498，在2001個(gè)碼元中有9個(gè)錯(cuò)碼，誤碼率很小但不為零，說(shuō)明在解碼的過(guò)程中受到了系統(tǒng)噪聲的干擾，由于誤碼率較小，基本可認(rèn)為達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

6.2 System View調(diào)試

6.2.1 System View調(diào)試結(jié)果

系統(tǒng)最后輸出的解碼與原碼波形如圖20所示。

圖20 最終調(diào)試波形

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在濾波器后觀察眼圖，視圖如圖21所示。

圖21 眼圖示意圖

輸出信號(hào)頻譜圖如圖22所示。

圖22 輸出信號(hào)頻譜圖

6.2.2 System View調(diào)試結(jié)論

通過(guò)波形和眼圖，可以得出以下結(jié)論：

1）系統(tǒng)解碼相對(duì)原碼有延時(shí)，但時(shí)長(zhǎng)很短，為10e-3級(jí)別，延時(shí)主要受巴特沃斯濾波器的影響；

2）通過(guò)對(duì)眼圖的觀察，可以發(fā)現(xiàn)眼圖張開(kāi)較大，但有少部分雜亂的線，說(shuō)明存在噪聲，但通過(guò)波形來(lái)看，幾乎沒(méi)有失真。

3）整個(gè)系統(tǒng)性能調(diào)節(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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6.3 兩種方案性能對(duì)比

通過(guò)調(diào)試觀察波形、眼圖以及頻譜圖，對(duì)比兩個(gè)方案的總體系統(tǒng)性能，可以發(fā)現(xiàn)，在Simulink中設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能較為良好，我認(rèn)為原因在于濾波器的設(shè)計(jì)，在Simulink中采用的是升余弦濾波器，更有助于實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間串?dāng)_傳輸，巴特沃斯濾波器雖然尾部收斂也比較快，但是對(duì)于數(shù)字基帶傳輸?shù)男阅懿蝗缟嘞覟V波器。參考文獻(xiàn)

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