張富

【關(guān)鍵詞】直播電視 數(shù)字衛(wèi)星 傳輸系統(tǒng)

全球的直播電視技術(shù)已然轉(zhuǎn)向了數(shù)字化方向發(fā)展。數(shù)字衛(wèi)星通信憑借其高信號(hào)質(zhì)量、低成本和廣覆蓋面等優(yōu)勢(shì)在直播電視實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸?shù)陌l(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。在此文中，主要對(duì)數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)具體規(guī)劃和方案進(jìn)行分析，基于當(dāng)前我國直播電視的現(xiàn)狀同今后發(fā)展情況，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的合理性和先進(jìn)性，同時(shí)設(shè)備的選型也通用可靠。通過系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和性能測(cè)試作了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)方案符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1 數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的規(guī)劃分析

要滿足電視現(xiàn)場(chǎng)直播的靈活性和快捷性，另外，還應(yīng)該將地形情況和天氣情況考慮在內(nèi)，系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)要求為：

（1）直播過程中穩(wěn)定可靠。

（2）能夠單獨(dú)的作為電視臺(tái)配合轉(zhuǎn)播車應(yīng)用，另外還可以傳輸模擬的電視節(jié)目和高清節(jié)目。

（3）實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的制作，系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔，避免操作的復(fù)雜性。

（4）靈活小巧，在野外也可以長時(shí)間的進(jìn)行作業(yè)。

2 數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

和其他的工程設(shè)計(jì)相比較而言，系統(tǒng)中的繼系統(tǒng)同其有一定的相似性，但也許考慮到系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)中的配置較多，這里闡述三個(gè)主要的配置，分別為：工作頻段、傳輸參數(shù)、系統(tǒng)鏈路預(yù)算。

2.1 系統(tǒng)的工作頻段

通信衛(wèi)星工作頻段“6/4GHz的C頻段和14/12GHz的ku頻段。前者的優(yōu)勢(shì)在于：工作穩(wěn)定，而且雨衰小。不過，因?yàn)橥孛嫖⒉ㄔO(shè)備使用的是同一頻段，所以很容易受到干擾，在選址的時(shí)候也很容易受限制。后者同地面的中繼線路有著不同的頻段，也就沒有干擾問題，在選址的過程中也不受限制。

2.2 系統(tǒng)的傳輸參數(shù)

數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的參數(shù)較多，這里主要對(duì)天線增益、噪聲溫度以及天線指向損耗三個(gè)參數(shù)做簡(jiǎn)要分析。

天線增益：天線最大輻射方向上的增益。天線開口面積為A時(shí)，增益G為：

對(duì)數(shù)形式為：

[G]代表天線增益，其單位為dB,A指天線開口面積，單位為m2，η為天線效率，λ為波長，單位為m。

天線指向損耗：天線指向偏離標(biāo)稱方向的損耗。表示為

[Lp]為天線指向損耗，單位為dB，△θ為天線指向誤差，θ0.5為天線半功率波束的寬度。

噪聲溫度：線性網(wǎng)絡(luò)的噪聲功率可以通過絕對(duì)溫度表示：N=KTBn。

N表示網(wǎng)絡(luò)匹配負(fù)載的噪聲溫度功率，K為波爾茲曼常數(shù)，T為絕對(duì)溫度，Bn為等效噪聲溫度寬帶。

2.3 系統(tǒng)指標(biāo)

關(guān)于傳輸系統(tǒng)的指標(biāo)，主要分析：

載噪比：我們知道，在衛(wèi)星的通信鏈路當(dāng)中，有很多的載波，而其中的某一個(gè)載波的功率和該載波所占用的寬帶的噪聲功率之間的比則為載噪比。該指標(biāo)可以說是通信線路質(zhì)量的決定性參數(shù)中的基本，公式為：

。

衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的參數(shù)同載波的[EIRP]s關(guān)系：衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器參數(shù)是波束邊緣中的一個(gè)單一飽和通量密度、輸入輸出波長和單一波飽和的衛(wèi)星值。根據(jù)這些參數(shù)來求得[EIRP]s，這也是我們?cè)诰唧w的工作中常見的問題。

2.4 系統(tǒng)的鏈路預(yù)算

對(duì)系統(tǒng)的鏈路進(jìn)行計(jì)算主要目的為：通過已知的轉(zhuǎn)發(fā)器以及地球站中的參數(shù)，將信噪比同應(yīng)發(fā)的EIRP值計(jì)算出來。EIRP是天線增益和功放輸出功率的對(duì)數(shù)和。需要注意的是，天線增益會(huì)因?yàn)轭l率的變化而產(chǎn)生變化，而轉(zhuǎn)發(fā)器功放輸出率也會(huì)不同，因而，各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的EIRP值也會(huì)不同。

3 直播電視數(shù)字衛(wèi)生傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)設(shè)備選型的基本原則

（1）選擇的設(shè)備指標(biāo)應(yīng)該能滿足鏈路預(yù)算指標(biāo)的要求。

（2）天線系統(tǒng)中的G/T值要保證較高。

（3）對(duì)于我國通信衛(wèi)星或者說我國采用的是租用的國際衛(wèi)星的情況下，都應(yīng)滿足其波束要求，以保證系統(tǒng)收發(fā)電可以進(jìn)行調(diào)整。

（4）滿足近期要求的同事可滿足今后的擴(kuò)容性。

（5）編解碼器應(yīng)使用先進(jìn)的編碼和解調(diào)技術(shù)。

在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)采用一主一備的配置。一主為主路，一備為備路。也就是說，在主路設(shè)備可以正常運(yùn)行的情況下，備路設(shè)備也能運(yùn)行。

3.2 信號(hào)流程

從上行信號(hào)流程以及下行信號(hào)流程分析：

上行信號(hào)流程：電視臺(tái)中的導(dǎo)播車中的視音頻信號(hào)源送入到音視分和監(jiān)視系統(tǒng)，經(jīng)過音視分將視音信號(hào)傳送帶編解碼器當(dāng)中，而后編解碼器就會(huì)將信號(hào)進(jìn)行信源編碼以及信道編碼，經(jīng)過調(diào)制后成為中頻信號(hào)，而后輸出到上變頻器中。經(jīng)由上變頻器就會(huì)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，

然后經(jīng)過功放系統(tǒng)饋入天線饋源，最后經(jīng)由天線發(fā)射。

下行信號(hào)流程：借助低噪聲放大器中傳輸出的射頻接收信號(hào)，傳輸?shù)骄幗獯a器，然后將L段的信號(hào)變到中頻，通過解調(diào)和編碼輸送給音視分和監(jiān)視系統(tǒng)，然后進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)。

3.3 系統(tǒng)性能情況

系統(tǒng)設(shè)計(jì)后進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)編碼采用的是MPEG-2，3/4作為前向的糾錯(cuò)，另外調(diào)制方法為QPSK。在惡劣天氣中，進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，傳輸誤碼率低于2e-4,Eb/No高于5.4dB。另外，系統(tǒng)下的電視直播節(jié)目圖像清晰，聲音質(zhì)量好。

3.4 系統(tǒng)在直播電視中的優(yōu)勢(shì)

由于衛(wèi)星系統(tǒng)本身就具備一定的廣域性和靈活性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)在這基礎(chǔ)上能作為光纖網(wǎng)的補(bǔ)充，也就能更快速的進(jìn)行電視直播，其優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：

（1）能夠拓展系統(tǒng)的應(yīng)用；

（2）電視直播的范疇擴(kuò)展，在一些復(fù)雜地形直播也可同樣提供服務(wù)，提高了直播電視機(jī)構(gòu)的效益和服務(wù)；

（3）應(yīng)急通信能力提高；

（4）固定網(wǎng)安全性能有保障，能作有效的補(bǔ)充，電視直播的通信能力得到提高。

4 結(jié)論

在社會(huì)和科技不斷發(fā)展和進(jìn)步的背景中，電視數(shù)字技術(shù)水平也有了很大的提高，進(jìn)而促使數(shù)字傳播方式逐漸成熟起來。電視領(lǐng)域中的數(shù)字傳輸技術(shù)逐漸邁向高清的道路。筆者相信，在今后還有很多新的技術(shù)產(chǎn)生，并且在衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]王麗麗.MPEG-2在衛(wèi)星數(shù)字廣播電視的傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子世界,2013,No.41501:17-18.

[2]武暾,趙宗印,曹彥軍,李文江.數(shù)字衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)抖動(dòng)特性模擬與實(shí)現(xiàn)[J].電視技術(shù),2013,v.37;No.408S1:64-69.

[3]張?bào)w輝. 數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技展望,2015,v.25;No.35235:1+3.