浅谈卫星数字信号的接受
摘要：能否快速寻星是卫星信号接收工作的一个常见问题。正确运用新的技术和手段，将会提高工作效率、节省大量时间。
关键词：卫星方位角 仰角 数字电视信号
对于广播电视发射台来说，信号源的质量是至关重要的，而卫星信号源以其接收稳定、图像质量好的特点在发射台的信号系统得到广泛的使用。
近年来，由于数字压缩技术的突破，使电视图像、声音以及各种多媒体信息都采用数字方式来处理。目前我国大部分省市（自治区）的卫星电视节目采用数字压缩（MPEG —2 /DVB—S标准）方式，通过卫星转发器向全国传送。
一、卫星综合解码接收机的典型功能
一般的综合解码接收机（（IRD）用于接收由卫星或有线电视前端发送的数字电视信号。根据卫星、有线电视和地面广播方式不同，分为卫星电视IRD、有线电视IRD和地面电视广播IRD三种。三者所使用的信道调制方式是不同的，卫星信道采用QPSK调制解调；有线电视大多采用QAM调制解调；地面电视广播欧洲使用COFDM调制解调，美国使用V SB调制解调。
卫星数字电视接收系统基本由接收天线（包括馈源）、低噪声下变频器（高频头LNB）和卫星数字电视接收机三部分组成，其中卫星数字电视接收机又称卫星综合解码接收机，它是当代计算机技术、通信技术和微电子技术的融合结晶。
二、卫星与地面站的仰角、方位角
要接收一颗同步卫星的电视节目，首先要看它所在的经度数（Position），然后再计算该卫星与接收站的方位角Az，水平仰角EI。
要接收一颗同步卫星上的电视节目，首先要看它所在的经度数，然后再计算该卫星接收站的方位角和水平仰角。方位角中指处于地球表面的卫星接收站到卫星的连线在地平面的投影与接收站向正南方画出地射线之间的夹角，仰角通常用3表示，取值范围0度～90度。天线仰角的确定可用铅垂线法。在垂直于天线指向轴的平面A内任取一点。从这点吊一铅垂线，铅垂线与平面A的夹角。即为仰角。
三、寻找卫星及系统调试
寻找卫星时，首先要确定所需接收的卫星及节目，其下行频率和极化方式，所需接收信号的符号率及前向误码校正（FEC）比率等。
系统调试的第一步是根据计算出的方位角和仰角调整天线的朝向。天线基础以正南为基准，方位角也以正南为基准，只要用一个量角器或罗盘就能定出天线的方位。如果在同一颗卫星上同时有数字电视信号和模拟电视信号频道，那么可以将天线先接到模拟卫星接收机上，就能比较方便地将天线波束对准卫星，然后换上卫星数字接收机，只要天线稍对准卫星，就会隐约有图像出现，利用接收机本身的场强指标，再微调天线，便可得到满意的效果。
四、卫星数字信号快速捕捉法
下一步即可对卫星天线进行实际接收工作过去对模拟信号的接收，比较容易成功。现在接收的卫星信号，无论是C波段，还是Ku波段，都是数字信号，使用的主要仪器就是卫星频谱分析仪。赤道上空的同步卫星密度很大，用频谱仪捕获卫星的信号很容易，但确定一个卫星信号频谱是属于哪颗星的，就有一定的困难，只要稍微调动一下天线水平方向，下一个卫星的频谱波形在仪器中就会显示出来。尽管每颗星的频谱波形略有差别，也很难确定其真正身份。接收天线如果自身指向度不高，仰角、聚焦点有误差，则此问题更加突出。要将所需要的信号接收下来，验证的时问相对较长。
如果卫星捕获成功，节目就应出现在监视器上，反之，就应更换所接收的卫星，即换星重复上述步骤。如果节目出现在监视器上，那么接收菜单上也有接收信号电平强度指示和信号质量数值指示。同时，信号质量也要达到一定程度，才能正常接收。在微调期间，一定要注意分清天线的主瓣和旁瓣，以主瓣接收信号，收视效果明显要优于旁瓣。信号质量指示数值达到多少图像才能正常收看，一般由卫星接收机的门限电平决定。这时小范围调整天线方位角与仰角，并细调高频头与抛物面天线聚焦点与极化角，使监视器的信号质量电平数值显示为最大（即此时的载噪比最高），整个调整工作即完成。利用上述调星的方法，接收数字电视信号，极大地提高了工作效率，节省了大量时间。
五、设备选择
天线，根据输出信号的应用对象来确定天线直经的大小和类型，前馈式结构简单，造价低，安装调试容易，增益略低于后馈式；后馈式结构复杂，造价高，安装调试技术要求高，主要用在对电视信号质量要求较高的大型接收站；偏馈式结构简单，造价低，增益也略高于前馈式，特别适Ku波段的卫星电视接收。
六、卫星数字电视信号的接收方法
对于C频段和Ku频段的卫星数字电视信号的接收方法一般来说是大致相似的，只是Ku频段（尤其是直播卫星用）转发器的功率高，则其卫星EIRP较大，因此卫星信号较强。另外由于Ku频段的下行频率高，则地面接收天线（相同口径尺寸）Ku频段的增益也较高，因此其接收天线的波束也较尖。此外Ku频段信号的接收不易受到地面微波干扰的影响，但Ku频段存在较大的雨衰问题，因此对于Ku频段的接收，应该根据接收地点的雨、雪、冰、霜气象情况，必须留有足够的雨衰储备量。
寻星时将接收天线方向先大致对准卫星后，给IRD加电，用IRD的显示菜单设置需要接收的卫星节目的下行频率与极化方式、信号符号率与FEC比率等参数，然后进入找卫星子菜单。如果接收天线初步对准卫星，信号强度显示应有指示，为了能稳定接收数字压缩信号，并留有一定余量，应再仔细调整天线的方向、极化和调谐频率，使信号强度指示最大。
对准卫星（信号强度最大）后，搜寻下载节目表，确认无误后，再存储节目表并进入正常接收方式。调试完毕，将视、音频信号送入有线电视调制器或广播电视发射机供电视转播用。
Ku频段是国际电信联盟（（ITU）国际无线电管理委员会划定的以卫星广播业务为主用的频段；其它业务不得干扰卫星广播，由于频率高，可资利用的频率范围宽，信道容量大，可容纳较多节目，而且在此频段中工业干扰和地面通信干扰较小，卫星发射到地面覆盖区内的功率通量密度不受限制，加上波长短，星上发射天线和地面接收站的天线都可以做到较小。卫星地面站天线尺寸的减小，可以大幅度降低天线成本，对解决我国广播电视的覆盖，特别是彻底解决我国老少边穷地区看电视听广播具有重大意义。
