直播电视的数字卫星传输系统的研究

【关键词】直播电视 数字卫星 传输系统

全球的直播电视技术已然转向了数字化方向发展。数字卫星通信凭借其高信号质量、低成本和广覆盖面等优势在直播电视实现数字化传输的发展中发挥着重要的作用。在此文中，主要对数字卫星传输系统具体规划和方案进行分析，基于当前我国直播电视的现状同今后发展情况，实现了系统的合理性和先进性，同时设备的选型也通用可靠。通过系统规划和设计，对系统的实现和性能测试作了分析。结果发现方案符合技术标准。

1 数字卫星传输系统的规划分析

要满足电视现场直播的灵活性和快捷性，另外，还应该将地形情况和天气情况考虑在内，系统规划技术要求为：

（1）直播过程中稳定可靠。

（2）能够单独的作为电视台配合转播车应用，另外还可以传输模拟的电视节目和高清节目。

（3）实现全数字化的制作，系统界面简洁，避免操作的复杂性。

（4）灵活小巧，在野外也可以长时间的进行作业。

2 数字卫星传输系统设计方案

和其他的工程设计相比较而言，系统中的继系统同其有一定的相似性，但也许考虑到系统的经济性。系统中的配置较多，这里阐述三个主要的配置，分别为：工作频段、传输参数、系统链路预算。

2.1 系统的工作频段

通信卫星工作频段“6/4GHz的C频段和14/12GHz的ku频段。前者的优势在于：工作稳定，而且雨衰小。不过，因为同地面微波设备使用的是同一频段，所以很容易受到干扰，在选址的时候也很容易受限制。后者同地面的中继线路有着不同的频段，也就没有干扰问题，在选址的过程中也不受限制。

2.2 系统的传输参数

数字卫星传输系统的参数较多，这里主要对天线增益、噪声温度以及天线指向损耗三个参数做简要分析。

天线增益：天线最大辐射方向上的增益。天线开口面积为A时，增益G为：

对数形式为：

[G]代表天线增益，其单位为dB,A指天线开口面积，单位为m2，η为天线效率，λ为波长，单位为m。

天线指向损耗：天线指向偏离标称方向的损耗。表示为

[Lp]为天线指向损耗，单位为dB，△θ为天线指向误差，θ0.5为天线半功率波束的宽度。

噪声温度：线性网络的噪声功率可以通过绝对温度表示：N=KTBn。

N表示网络匹配负载的噪声温度功率，K为波尔兹曼常数，T为绝对温度，Bn为等效噪声温度宽带。

2.3 系统指标

关于传输系统的指标，主要分析：

载噪比：我们知道，在卫星的通信链路当中，有很多的载波，而其中的某一个载波的功率和该载波所占用的宽带的噪声功率之间的比则为载噪比。该指标可以说是通信线路质量的决定性参数中的基本，公式为：

。

卫星转发器的参数同载波的[EIRP]s关系：卫星转发器参数是波束边缘中的一个单一饱和通量密度、输入输出波长和单一波饱和的卫星值。根据这些参数来求得[EIRP]s，这也是我们在具体的工作中常见的问题。

2.4 系统的链路预算

对系统的链路进行计算主要目的为：通过已知的转发器以及地球站中的参数，将信噪比同应发的EIRP值计算出来。EIRP是天线增益和功放输出功率的对数和。需要注意的是，天线增益会因为频率的变化而产生变化，而转发器功放输出率也会不同，因而，各个转发器的EIRP值也会不同。

3 直播电视数字卫生传输系统实现

3.1 系统设备选型的基本原则

（1）选择的设备指标应该能满足链路预算指标的要求。

（2）天线系统中的G/T值要保证较高。

（3）对于我国通信卫星或者说我国采用的是租用的国际卫星的情况下，都应满足其波束要求，以保证系统收发电可以进行调整。

（4）满足近期要求的同事可满足今后的扩容性。

（5）编解码器应使用先进的编码和解调技术。

在设计设计的过程中，应采用一主一备的配置。一主为主路，一备为备路。也就是说，在主路设备可以正常运行的情况下，备路设备也能运行。

3.2 信号流程

从上行信号流程以及下行信号流程分析：

上行信号流程：电视台中的导播车中的视音频信号源送入到音视分和监视系统，经过音视分将视音信号传送带编解码器当中，而后编解码器就会将信号进行信源编码以及信道编码，经过调制后成为中频信号，而后输出到上变频器中。经由上变频器就会转换成射频信号，

然后经过功放系统馈入天线馈源，最后经由天线发射。

下行信号流程：借助低噪声放大器中传输出的射频接收信号，传输到编解码器，然后将L段的信号变到中频，通过解调和编码输送给音视分和监视系统，然后进行信号监测。

3.3 系统性能情况

系统设计后进行测试，发现，系统编码采用的是MPEG-2，3/4作为前向的纠错，另外调制方法为QPSK。在恶劣天气中，进行测试发现，传输误码率低于2e-4,Eb/No高于5.4dB。另外，系统下的电视直播节目图像清晰，声音质量好。

3.4 系统在直播电视中的优势

由于卫星系统本身就具备一定的广域性和灵活性，系统设计在这基础上能作为光纤网的补充，也就能更快速的进行电视直播，其优势主要有以下几点：

（1）能够拓展系统的应用；

（2）电视直播的范畴扩展，在一些复杂地形直播也可同样提供服务，提高了直播电视机构的效益和服务；

（3）应急通信能力提高；

（4）固定网安全性能有保障，能作有效的补充，电视直播的通信能力得到提高。

4 结论

在社会和科技不断发展和进步的背景中，电视数字技术水平也有了很大的提高，进而促使数字传播方式逐渐成熟起来。电视领域中的数字传输技术逐渐迈向高清的道路。笔者相信，在今后还有很多新的技术产生，并且在卫星传输系统中得到应用。

参考文献

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