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卫星广播

卫星广播【satellitebroadcasting】利用广播卫星向地面转播电视或声音广播信号，供一般公众直接接收的广播方式。

自从1963年7月美国发射成功世界上第1颗同步通信卫星“同步Ⅱ号”后，卫星通信得到很快发展。

到20世纪70年代中期，各国开始发射实验用的广播卫星。

到80年代卫星广播进入实用阶段。

卫星广播接收包括个体接收和集体接收两种：

个体接收系统卫星的发射功率较大，到达地面的电波较强，用直径1米以下的小型天线和简单的设备即可接收，这是卫星广播的主要形式；集体接收系统卫星的发射功率较小，地面要用较大的天线和较复杂的设备来接收。

卫星广播系统由广播卫星、地面接收网、上行站和测控站组成，具有覆盖面积大，广播质量高，投资和维护费用低等特点。

目录

◆种类

◆简史

◆组成

●上行站

●星体

●地面接收网

◆性能与优点

●优点

●广播频段

◆种类

◆简史

◆组成

●上行站

●星体

●地面接收网

◆性能与优点

种类

卫星广播接收包括个体接收和集体接收两种：

个体接收系统卫星的发射功率较大，到达地面的电波较强，用直径1米以下的小型天线和简单的设备即可接收，这是卫星广播的主要形式；集体接收系统卫星的发射功率较小，地面要用较大的天线和较复杂的设备来接收。

卫星广播系统由广播卫星、地面接收网、上行站和测控站组成，具有覆盖面积大，广播质量高，投资和维护费用低等特点。

简史

　　自从1963年7月美国发射成功世界上第1颗同步通信卫星“同步Ⅱ号”后，卫星通信得到很快发展。

随着空间技术的进展及卫星用大功率行波管的试制成功，到了20世纪70年代中期，各国开始发射实验用的广播卫星。

1974年5月美国发射了“应用技术卫星-6号”。

1976年1月加拿大与美国发射了“通信技术卫星”，定点于西经116°，进行12吉赫频段的个体接收实验。

同年10月，苏联发射了“荧光屏”广播卫星，定点于东经99°，进行700兆赫频段的集体接收实验。

1978年4月日本发射了“实验广播卫星”，定点于东经110°，进行12兆赫频段的个体接收实验。

到了80年代，卫星广播进入实用阶段。

1985年底，在赤道同步轨道上工作的专用广播卫星，有日本12吉赫频段的“广播卫星-2a”、“广播卫星-2b”,为个体接收。

苏联700兆赫频段的“荧光屏”广播卫星，服务于苏联西伯利亚等地区，为集体接收。

有的国家发射了通信和广播综合使用的卫星，其中有印度的“印度卫星-1B”和阿拉伯国家的“阿拉伯卫星”，星上都装有2.5吉赫频段的电视转发器，为集体接收。

1985年发射的澳大利亚综合卫星“澳星”，星上装有12吉赫频段的电视转发器，为集体接收。

组成

　　广播卫星是一种同步卫星，它被发射到地球赤道上空实际高度为35786千米的赤道同步轨道上。

卫星运行方向与地球自转方向相同，卫星绕地球一周的时间恰好等于地球自转的周期23小时56分4秒。

从地面看，卫星好象停留在赤道上空某一经度位置静止不动，所以可用固定天线接收卫星广播,不必使用复杂的跟踪系统。

如果在赤道上空的卫星同步轨道上每隔120°设一个广播卫星，就能进行全球通信和实现全球电视广播。

　　卫星广播系统的构成包括上行发射站和测控站、星体、接收网三大部分。

上行站

　　上行站的主要任务是把电视广播节目传送给卫星上的转发器，同时也接收卫星发回的电视广播节目，以监视节目质量情况。

上行站可以是一座或多座，多座上行站中的主发射站是固定的，其他可以是移动车载型的。

测控站通常与主发射站设在一起，对卫星的轨道位置进行跟踪测定，对卫星上各种设备的参数进行遥测。

经计算机处理后，发出遥控指令，使卫星保持一定的轨道定位精度和天线指向精度，进行必要的操作和设备工作状况的校正，以完成规定的任务，维持正常工作。

星体

　　星体是卫星广播系统的核心，其主要功能是转发上行站送来的节目信号。

卫星的星载设备主要包括转发器、天线、电源、遥测指令系统和控制系统等。

转发器的任务是把上行站送来的电视信号进行变频，将接收频率（也称上行频率）变换成发射频率（也称下行频率），经过放大后，通过定向发射天线向地面发射。

地面接收网

　　地面接收网是卫星广播系统的最后一环，由卫星广播服务区内大量的集体接收站或千千万万个家庭个体接收机所组成。

　　卫星地面接收分为个体接收和集体接收这两种方式。

个体接收是卫星广播的高级阶段，每个家庭只需在普通电视机前配置一台简单、价廉的卫星接收附加器（变频器—调制转换器）和一副直径较小的卫星接收天线，就能直接观看卫星转发下来的节目，省去了地面电视转播发射台或电缆分配系统的建设。

为了实现个体接收，需要有发射功率大的广播卫星,使地面获得较强的电波，因此空间费用大。

集体接收是用直径稍大的接收天线和专用的卫星接收机接收卫星信号，经转换后送给电缆电视系统，或送给小型发射机转发出去，供一定范围内的用户接收。

以集体接收为对象的广播卫星转发功率较小，空间费用较省。

性能与优点

优点

　　卫星广播系统与地面广播系统相比，有许多优点。

接收赤道同步轨道上的广播卫星转发的信号时,由于仰角高，电波受高山或建筑物阻挡少，所以卫星广播能直接覆盖全部国土，不需要在地面上再建设全国性的微波中继节目传送网，从宏观上节省了建设资金。

与地面微波中继网相比，卫星广播的传输环节少,不易受自然灾害的破坏，接收的图像不会出现重影。

再加上宽频带调频的调制方式，具有清晰度高、失真小的特点，比地面采用的残留边带调幅的电视广播质量高。

卫星广播增加了新闻报道的灵活性和及时性，可以利用现场已架设好的移动上行站直接把节目送往卫星。

外地节目也可直接送往卫星，或由全国若干个电视中心定时轮流地把节目送上卫星向全国广播。

广播频段

　　国际电信联盟按规定把全世界划分成3个区域，按区分配各电信业务使用的频段。

第1区包括非洲、欧洲、苏联的亚洲部分、蒙古以及伊朗西部边界以西的亚洲国家；第2区包括南、北美洲；第3区包括亚洲的大部分和大洋洲。

中国在第3区。

　　卫星广播的频段大部分是与其他的电信业务共用的，为了避免干扰，国际电信联盟规定了各卫星广播频段的最大地面功率通量密度。

1979年国际电信联盟召开了修订“国际无线电规则”的世界无线电行政大会，划分了各区域的卫星广播下行（从卫星到地面）线路使用的频段，

关于从地面向广播卫星传送节目的上行线路，属于卫星固定通信业务。

使用的频段要从卫星通信上行线路的可用频段中选取，例如，5.925～6.425、14.0～14.5、17.3～18.1吉赫等。

基本内容

　广播电视行业是我国诸多事业中发展最为迅速的事业之一，其中高科技含量在各行业里也是含金量较高的一个行业。

作为在通信行业里从事卫星通信的一名工作者，很荣幸能够在我国电视行业蓬勃发展的当代社会里充当一名角色。

同时介于现在很多人对其中的一些技术十分关注却又不是十分了解，本作者想从基本概念出发简单阐述一下卫星数字电视一些核心技术和ＤＶＢ－Ｓ制式的问题。

卫星通信基本原理

卫星从用途上可以分为：

资源探测卫星，气象卫星，军事卫星，通信卫星，直播卫星等。

从理论上讲，如果在地球赤道上空相对于地球静止的卫星轨道上放置三颗间隔各１２０度的卫星，就可以实现全球通信或全球广播。

卫星电视传输是在卫星通信的基础上发展起来的，它是在地球赤道上空３５８００ｋｍ处静止卫星上，装载转发器和天线系统向地面转发广播电视信号，直接进行大面积广播电视覆盖的一项技术。

它能覆盖区内的广大用户直接收看千百里之外乃至地球另一面广播电视节目。

我国幅员辽阔，地形复杂，人口众多，而且分布又很不均匀，如果完全依赖传统的地面无线传输方式解决广播电视覆盖率是极其困难的。

利用卫星传输广播和电视节目，作为一种提高广播电视人口覆盖率，改进传输质量的最有效、最经济、最先进的手段，在过去的十几年里它得到了蓬勃的发展和广泛应用。

架构

接收卫星广播典型需要的基本设备有：

天线（俗称“锅”）、降频器/高频头（LNB）、电缆/馈线、接收机、视频与音频线和电视机。

接收机的主要作用是将极微弱的卫星信号放大，解调出节目的视频与音频信号以便传给电视机或类似设备最终播放出来，让大家收看、享受。

接收加密的卫星节目还需要接收卡，将卡插入接收机的卡槽后才可以收视。

有些无卡机也能收看加密节目，道理上与插卡机是一样的，只是将卡的元件和软件做到机内了。

操作

卫星广播电视地面接收站主要由室外接收设备（卫星接收天线、高频头）和室内接收设备（卫星电视接收机）等部分组成。

（一）卫星广播电视接收站

天线接收来自卫星的下行信号，经高频头得到中频信号，送入卫星接收机，经过图像和声音处理输出图像和声音信号，然后直接送给电视机，即可重现图像和声音。

根据用途不同，卫星地面接收站可分为三种类型：

个体站、集体站和转播站。

这三种类型接收站的卫星电视信号的接收部分都是相同的，不同的仅在于集体站和转播站需要对接收信号进行再调制传输。

图3-1所示的系统中，若其输出端直接与用户电视机连接，就构成个体接收站。

图3-1卫星广播电视个体接收站设备组成图

图3-2为集体接收站的系统框图，室外设备输出经过功率分配后，可以为多个室内设备提供卫星中频信号，各室内设备可以分别进行收看。

图3-2卫星广播电视集体接收站设备组成图

图3-3为有线电视前端卫星节目地面接收系统框图，它的前面接收部分与个体站完全相同，不同之处在于其输出的图像和伴音信号不是直接送给电视机，而是再调制到有线电视频道上，并通过有线网络传送给用户。

图3-3有线电视前端卫星节目地面接收系统框图

图3-4为卫星地面转播站系统框图。

卫星接收解调后的图像与伴音信号被重新调制到地面电视频道上，并通过功率放大后，从天线上再发射出去，让用户的电视机能直接从空中接收到转发来的卫星电视节目。

图3-4卫星地面转播站系统框图

（二）卫星数据广播接收卡/机

用于接收远程教育等数据广播的卫星数据广播接收系统由室外设备（卫星接收天线和高频头）、室内设备（卫星数据广播接收卡/机）组成，与计算机和电视机等设备相连。

卫星数据接收卡/机装入计算机内或通过网络连线送给计算机并接收数据广播节目，并通过计算机中加装的专用软件与硬件实现信息解码、存储和多种形式的收看（计算机、电视机、投影仪等）。

卫星接收机调整

地面接收站各部分之间连接示意图如4-1所示。

图4-1地面接收站各部分之间连接示意图

（一）专业型和工程型卫星数字电视接收机的操作方法

专业型和工程型卫星数字电视接收机一般不配备遥控器，主要应用于有线电视台前端、集体接收用户前端。

主要控制操作方式：

通过RS-232串口或LAN接口进行遥控操作，通过接收机面板的按键进行手动操作。

注意：

对于C频段节目，卫星接收机的接收本振频率需要设为5150MHz;对于Ku频段节目，卫星接收机的接收本振频率需要设为11300MHz。

1.通过RS-232串口或LAN接口遥控配置参数（必须由厂家或厂家授权的专业技术人员操作）

（1）将高频头（或经过功分器）输出的卫星电视信号送入接收机。

（2）在控制计算机内设置好预接收节目信号的参数后，通过卫星接收机的控制接口写入接收机。

（3）在“菜单（对应英文为MENU）”的电视（或广播）节目排列表中，按照接收机内的节目名称排列表选定所需接收的节目。

2.通过接收机面板的按键手动操作

（1）将高频头（或经过功分器）输出的卫星电视信号送入接收机。

（2）首先按下“菜单”。

（3）通过上（）、下（）、左（）、右（）在下拉菜单中选择“出厂设置”或“系统设置”中的“恢复出厂设置”。

（4）在按“确认（OK）”按键，对接收机进行复位操作。

（5）对经过恢复出厂设置不能消除节目列表的接收机，需要手动删除原来存有的节目列表。

（6）再次按下“菜单（对应英文为MENU）”键。

（7）选择“系统设置”中“搜索频道”或“系统设置：

设置转发器添加转发器”等类似菜单。

（8）在完成上述操作后会出现如下菜单：

下行频率

符号率

极化方式

FEC

信号强度（%）

信号质量（%）

注：

不同接收机菜单不一致，但包含以上信息（如果没有FEC项，该项为接收机自动识别）

（9）通过“上（）、下（）、左（）、右（）”键和“确认”键，根据表2-1、2-2、2-3对预接收节目的卫星参数进行相应的设置。

（10）如果收到节目信号，在信号强度和信号质量两个显示条上会显示彩色横条，指示信号强度和信号质量的百分比。

按“确认”或“搜索”按键，搜索节目。

（11）成功搜索到节目后，会在电视上看到相应的节目图像，并听到声音。

此时，按“退出（EXIT）”或“菜单”按键，退出操作菜单，并确认保存了节目预置。

（12）重复（6）至（11）的步骤，搜索新的电视节目。

（二）普及型卫星数字电视接收机和卫星接收转发一体化设备的操作方法

普及型卫星数字电视接收机和卫星接收转发一体化设备主要操作方式为通过RS—232串行接口进行参数配置、通过遥控器进行参数配置、通过接收机面板的按键进行手动操作。

注意：

对于C频段节目，卫星接收机接收本振频率需要设为5150MHz;对于Ku频段节目，卫星接收机接收本振频率需要设为11300MHz。

1.通过RS—232串行接口配置参数（必须由厂家或厂家授权的专业技术人员操作）：

（1）将高频头（或经过功分器）输出的卫星电视信号送入接收机。

（2）在控制计算机内设置好预接收节目信号的参数后，通过卫星接收机的控制接口写入接收机内。

（3）在“菜单”的电视（或广播）节目排列表中，按照接收机内的节目名称排列表选定所需接收的节目。

2.通过遥控器操作

（1）将高频头（或经过功分器）输出的卫星电视信号送入接收机。

（2）首先按下遥控器的“菜单”按键。

（3）通过“上（）、下（）、左（）、右（）”键，在下拉菜单中选择“出厂设置”或“系统设置”中的“恢复出厂设置”。

（4）在按“确认”按键，对接收机进行复位操作。

（5）对经过恢复出厂设置不能消除节目列表的接收机，需要使用遥控器手动删除原来存有的节目列表。

（6）再次按下遥控器“菜单”键。

（7）选择“系统设置”中“搜索频道”或“设置转发器添加转发器”等类似菜单。

（8）在完成上述操作后会出现如下菜单：

下行频率

符号率

极化方式

FEC

信号强度（%）

信号质量（%）

注：

不同接收机菜单不一致，但包含以上信息（如果没有FEC项，该项为接收机自动识别）

（9）通过上“（）、下（）、左（）、右（）”键、“1-9”数字键和“确认”键，根据表2-1、2-2、2-3对预接收节目的卫星参数进行相应的设置。

（10）如果有节目信号，在信号强度和信号质量两个显示条上会显示彩色横条，指示信号强度和信号质量的百分比。

按“确认”或“搜索”按键，搜索节目。

（11）成功搜索到节目后，会在电视上看到相应的节目图像，并听到伴音。

此时，按“退出（EXIT）”或“菜单”按键，退出操作菜单，并确认保存了节目预置。

（12）重复（6）和（11）的步骤，搜索新的电视节目。

3.通过接收机面板的按键手动操作

（1）将高频头（或经过功分器）输出的卫星电视信号送入接收机。

（2）首先按下“菜单”。

（3）通过“上（）、下（）、左（）、右（）”键，在下拉菜单中选择“出厂设置”或“系统设置”中的“恢复出厂设置”。

（4）在按“确认”按键，对接收机进行复位操作。

（5）对经过恢复出厂设置不能消除节目列表的接收机，需要手动删除原来存有的节目列表。

（6）再次按下“菜单”键。

（7）选择“系统设置”中的“搜索频道”或“设置转发器添加转发器”等类似菜单。

（8）在完成上述操作后会出现如下菜单：

下行频率

符号率

极化方式

FEC

信号强度（%）

信号质量（%）

注：

不同接收机菜单不一致，但包含以上信息（如果没有FEC项，该项为接收机自动识别）

（9）通过“上（）、下（）、左（）、右（）”键和“确认”键，根据表2-1、2-2、2-3对预接收节目的卫星参数进行相应的设置。

（10）此时如果有节目信号，在信号强度和信号质量两个显示条上会显示彩色横条，指示信号强度和信号质量的百分比。

按“确认”或“搜索”键，搜索节目。

（11）成功搜索到节目后，会在电视上看到相应的节目图像，并听到伴音。

此时，按“退出（EXIT）”或“菜单”键，退出操作菜单，并确认保存了节目预置。

（12）重复（6）至（11）的步骤，搜索新的电视节目。

4.通过遥控器或控制面板自动搜索节目

（1）将高频头（或经过功分器）输出的卫星电视信号送入接收机。

（2）通过遥控器或面板按下“菜单”按钮“系统设置”“节目设置”“自动搜索”。

（3）再按“确认”键进行节目自动搜索。

这个过程需要一定时间。

（4）当自动搜索完成后，在“菜单”中电视（或广播）节目排列表中，按照该卫星所提供的节目列表检查所搜节目的数量和名称。

（三）卫星接收机调整说明

下面以几个公司的卫星接收机为例说明卫星接收机的整个调整过程。

1.通过自动搜索功能自动搜索节目

以航天珠江WTD-198为例说明这一类卫星接收机的具体操作步骤：

（1）按遥控器“菜单”键进入“菜单”目录。

（2）在“菜单”目录中选择“系统设置”按确认键。

（3）在“系统设置”目录中选择“恢复出厂设置”，按遥控器右键移动到“是”的位置。

（4）先按遥控器“下（）”键

（5）再按遥控器“上（）”上键

（6）出现密码菜单后，输入“9087”。

（7）按菜单键返回主菜单。

（8）在“主菜”单选择“节目设置”并进入，选择“自动搜索”并进入再按“确认”键。

（9）进入“自动搜台。

”

（10）搜台完毕后，按遥控器的“菜单”键退出。

2.通过RS—232串行接口遥控操作

以同州CDVB-3188C、九州DVB398F+、东仕IDS-2000F-K三个公司的接收机为例说明这一类卫星接收机的具体操作步骤，由各厂家提供一台写有最新节目参数的卫星接收机作为主机。

（1）用一条9针数据线把主机的“RS232”端口与被复制的机器的“RS232”端口连接起来。

（2）打开主机电源，并进入主菜单，选择“附件”→“系统复制”→“数据”按确认键后，5秒内打开被复制机器的电源，就开始进行升级进度条。

待提示“升级成功”后，关闭被复制机器的电源。

（3）在主机的升级平台上按方向键的右键，选择“软件”按确认，5秒内打开被复制机器的电源，待提示“升级成功”后，关闭被复制机器的电源。

（4）按上面的方法再选择“Loge”进行升级，“Loge”可以升级也可以不升级。

（5）全部升级完成后，拔掉数据线。

3.通过接收机面板（遥控器）的按键手动操作

以科海、亚视达、同州、九州、如意、航天、东仕、长虹公司生产的卫星接收机为例说明这一类卫星接收机的具体操作步骤。

“科海”接收机具体操作步骤：

（1）正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。

（2）打开接收机电源，按菜单键选择“修改本振频率”按确认键，输入新的本振频率（对于C波段节目为5150MHz;对于Ku波段节目为11300MHz），按“OK”确认。

（3）在“菜单”中选择“扩展菜单节目编辑增加节目”项。

（4）正确输入节目的“下行频率”、“符号率”和“FEC”参数（其它参数不考虑）。

（5）看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。

（6）此时，“信号强度”和“信号质量”有百分比显示，并且接收机面板的“信号锁定指示灯”为绿色（或锁定）。

（7）按“OK”，进行节目搜索，系统提示“节目搜索中，请稍候”。

（8）当系统所搜到节目并自动存储后，按“菜单”键退出，节目存储完毕。

（9）如收不到该节目，显示“无卫星信号”，则应重新检查（3）—（8）的操作是否正确。

“亚视达”接收机具体操作步骤：

（1）正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。

（2）打开接收机电源，按菜单键选择“节目设置”按确认键。

（3）在“节目设置”菜单中选择“增加节目”按确认键。

（4）正确输入节目的“下行频率”、“符号率”和“FEC”参数。

（5）看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。

（6）此时，“信号强度”和“信号质量”有百分比显示，并且接收机面板的“信号锁定指示灯”为绿色。

（7）按“OK”，进行节目搜索，系统提示“节目搜索中，按任意键退出”。

（8）当系统提示“节目搜索完成”，按“菜单”键退出，节目存储完毕。

（9）如收不到该节目则应重新检查（3）—（8）的操作是否正确。

“同洲”工程机具体操作步骤：

（1）正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。

（2）打开接收机电源，按菜单键选择“设置转发器”按确认键。

（3）在“设置转发器”菜单中选择“添加转发器”按确认键。

（4）正确输入节目的“频率”及“符号率”（所谓“频率”是指节目参数表的“下行频率”），例如：

江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。

则“频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。

（5）看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。

（6）正确输入完毕后，在“添加转发器”菜单中选择“搜索”，并按左右键选择“是”，此时搜索开始，等待提示为“搜索完毕”后，按“菜单”键退出。

（7）如收不到该节目则应重新检查1—5的操作是否正确。

“九州”工程机、一体机的具体操作步骤：

（1）正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。

（2）打开接收机电源，按菜单键选择“转发器设定”按确认键。

（3）在“转发器设定”菜单中按下键选择“射频频率”，按“确认”键并配合“上下左右”对其进行调整。

（4）在此菜单按下键选择“符号速率”，按“确认”键并配合“上下左右”对其进行调整。

（5）正确输入节目的“射频频率”及“符号速率”（所谓“射频频率”是指节目参数表的“下行频率”）。

（6）看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。

（7）正确输入完毕后，在“转发器设定”菜单中选择“增加”，并按“确认”键，此时光标自动跳到“搜索一个转发器”按“确认”键，开始搜索。

（8）如收不到该节目则应重新检查1—5的操作是否正确。

“如意”工程机的具体操作步骤：

（1）正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。

（2）打开接收机电源，按菜单键选择“节目设置”，按右键选择“编辑节目”再按右键选择“增加节目”并按确认键。

（3）在“增加节目”菜单中输入节目的“下行频率”及“符号率”。

例如：

江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。

则“下行频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。

（4）看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。

（5）正确输入完毕后，在“增加节目”菜单中按“确认”键，节目开始搜索。

（6）如收不到该节目则应重新检查1至5的操作是否正确。

“九州”DVS—39