衛(wèi)星通訊接收知識(shí)培訓(xùn)

1、衛(wèi)星通信基礎(chǔ)一、衛(wèi)星通信是微波通信的擴(kuò)展 將微波通信的中繼站延伸到太空的通信衛(wèi)星上，解決了長(zhǎng)距離微波通信多點(diǎn)中繼站建設(shè)困難和大距離跨海通信問(wèn)題。二、地球同步軌道通信衛(wèi)星(靜止軌道通信衛(wèi)星） 利用三顆同步軌道的通信衛(wèi)星，就可以覆蓋全球。 三、衛(wèi)星的定位 如果沒(méi)有其他的外力，在萬(wàn)有引力的作用下，衛(wèi)星既不會(huì)飛離地球的引力，也不會(huì)被地球的引力吸引到地面，將永久的飛行。四、衛(wèi)星的脈動(dòng)衛(wèi)星的脈動(dòng)，造成天線(xiàn)接收信號(hào)的強(qiáng)度，時(shí)刻都在變化。五、通信衛(wèi)星對(duì)地面的信號(hào)強(qiáng)度EIRP值衛(wèi)星天線(xiàn)賦型后，加強(qiáng)了覆蓋區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度。中星8號(hào)C頻段覆蓋區(qū)域及EIRP值 中星8號(hào)Ku頻段覆蓋區(qū)域及EIRP值 六、衛(wèi)星通信的頻段及

2、極化C頻段：空間損耗小，雨衰小。天線(xiàn)增益低，口徑大。Ku頻段：口徑小，天線(xiàn)增益大。損耗大，雨衰大。1、衛(wèi)星通信的上行頻段和下行頻段： C頻段上行頻段：59256425MHz；下行頻段：37004200MHz。 Ku頻段上行頻段：1400014500MHz；下行頻段：1225012750MHz。2、衛(wèi)星通信天線(xiàn)工作的三要素： 方位角AZ：正南方向?yàn)?80 俯仰角EL：水平方向?yàn)? 極化角 P：LNB的振子垂直為0 極化方式：線(xiàn)極化和圓極化圓極化：電磁波按右手定則螺旋旋轉(zhuǎn)的-右旋極化R電磁波按左手定則螺旋旋轉(zhuǎn)的-左旋極化L線(xiàn)極化：電磁波的矢量變化方向是垂直震蕩波-垂直極化V。電磁波的矢量變化方向是

3、水平震蕩波-水平極化H。 由于地表曲率的影響，衛(wèi)星所對(duì)應(yīng)的星下點(diǎn)與衛(wèi)星站所在地理位置不同，會(huì)使各自的垂直（水平）角產(chǎn)生角度偏差。 為克服這個(gè)角度偏差的影響，凡是不在星下點(diǎn)的衛(wèi)星地球站都需要將極化器轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)相應(yīng)的角度-極化角。 在地球站偏東方的衛(wèi)星，極化角都是正的，偏西的衛(wèi)星，極化角都是負(fù)的 七、衛(wèi)星通信的傳輸方式1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸： 二個(gè)衛(wèi)星地球站之間利用衛(wèi)星鏈路相互傳輸通信數(shù)據(jù)(話(huà)音、視頻、數(shù)據(jù)等）-點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸 一個(gè)衛(wèi)星地球站與幾個(gè)衛(wèi)星地球站同時(shí)傳輸通信數(shù)據(jù)(話(huà)音、視頻、數(shù)據(jù)等）-點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸2、衛(wèi)星廣播 衛(wèi)星主站將通信數(shù)據(jù)(話(huà)音、視頻、數(shù)據(jù)等）發(fā)射到衛(wèi)星上，在該衛(wèi)星信號(hào)覆蓋的區(qū)域

4、，若干衛(wèi)星接收天線(xiàn)（單收站）接收該通信數(shù)據(jù)。 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的衛(wèi)星通信，受衛(wèi)星信道的資源影響，是有限的。每一對(duì)通信載波都會(huì)占用一段衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的功率資源和信道資源。通信成本很高。 衛(wèi)星廣播只有主站占用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的功率資源和信道資源，其余所有的單收站都不再占用衛(wèi)星信道。 不管有多少單收站在接收該信號(hào)，對(duì)主站和衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器都不會(huì)產(chǎn)生額外的功率和信道資源。 所以，一個(gè)衛(wèi)星廣播的載波，在其波束覆蓋的范圍內(nèi)，可以被任意數(shù)量的單收站接收。八、衛(wèi)星通信的數(shù)字視頻廣播 數(shù)字視頻廣播（Digital Video Broadcasting）簡(jiǎn)稱(chēng)：DVB 目前，全世界的衛(wèi)星電視廣播，基本上都采用DVB形式轉(zhuǎn)播。數(shù)字電

5、視信號(hào)從信號(hào)源轉(zhuǎn)換成衛(wèi)星鏈路的過(guò)程如下： DVB衛(wèi)星通信中的幾個(gè)技術(shù)特性1、前向糾錯(cuò)（、前向糾錯(cuò)（FEC）：）： 在數(shù)字信號(hào)中,為了防止外界信號(hào)干擾,保護(hù)信號(hào)不變異,要進(jìn)行多重的糾錯(cuò)碼設(shè)置。數(shù)字信號(hào)在解碼過(guò)程中,對(duì)錯(cuò)誤信號(hào)十分敏感,每秒鐘只要有很小很小的誤碼,就無(wú)法正常解碼。而數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)之所以能順利播放,又是得益于數(shù)字信號(hào)中的糾錯(cuò)碼的設(shè)置。被稱(chēng)做FEC的前向糾錯(cuò)是一個(gè)非常重要的防干擾算法。采用前向誤差校正-FEC方法,是為了降低數(shù)字信號(hào)的誤碼率,提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?從PES流到TS流,這個(gè)過(guò)程中已經(jīng)加進(jìn)去FEC糾錯(cuò)碼,可以采用不同的速率的FEC, 在DVB-S標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定5種速率1/2、

6、2/3、3/4、5/6、7/8。 以7/8為例,其實(shí)際意義是,在一個(gè)TS流中,只有7/8的內(nèi)容是裝有節(jié)目?jī)?nèi)容的PES流,而另外的1/8內(nèi)容,則是用來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)流不發(fā)生變異的糾錯(cuò)碼。特點(diǎn)： FEC糾錯(cuò)率越低,則糾錯(cuò)碼占據(jù)的比例越高,同樣功率時(shí),對(duì)解碼的門(mén)限要求越低,要求天線(xiàn)口徑越小,接收越容易。 FEC越高,則糾錯(cuò)碼越低,解碼門(mén)限值越高,天線(xiàn)口徑要求越大,接收越困難。 但是，如果糾錯(cuò)碼過(guò)高,那么在同等傳輸速率的情況下，相應(yīng)的節(jié)目?jī)?nèi)容占用的碼率則更低, 這樣就降低節(jié)目畫(huà)質(zhì)，如果不降低畫(huà)質(zhì),則只能減少傳送節(jié)目的數(shù)量。 如韓國(guó)阿里郎節(jié)目，符碼率是4420，F(xiàn)EC是7/8。而亞洲2號(hào)各省節(jié)目的符碼率也同樣

7、是4420，但是FEC則只有3/4。實(shí)際上這兩個(gè)同樣符碼率的節(jié)目，畫(huà)質(zhì)并不相同。阿里郎的畫(huà)質(zhì)要比省臺(tái)的高一些，原因是阿里郎的碼流中，只拿出了1/8的碼流用來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)流不受干擾變化，而亞洲2號(hào)的各省臺(tái)則要拿出比阿里郎多一倍的1/4的碼流來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)流。 但是任何事物都有其兩面性,如果阿里郎和亞洲2號(hào)各省臺(tái)的節(jié)目信號(hào)強(qiáng)度相同,亞洲2號(hào)的省臺(tái)接收起來(lái)更容易。2、調(diào)制方式QPSK： 正交相移鍵控 (Quadrature Phase Shift Keying)簡(jiǎn)稱(chēng)“QPSK”，是一種數(shù)字調(diào)制方式。在數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式中QPSK是最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式,它具有較高的頻譜利用率、較強(qiáng)的抗干擾性、在電路上實(shí)現(xiàn)也較為簡(jiǎn)單。QPSK是四相正交相移鍵控 。 QPSK數(shù)字電視調(diào)制器在對(duì)數(shù)據(jù)流的處理上采用能量擴(kuò)散的隨機(jī)化處理、調(diào)制前的基帶成形處理等，保證了數(shù)據(jù)的傳輸性能。4、符號(hào)率和傳輸帶寬的關(guān)系 符號(hào)率（SR）和傳輸帶寬（BW）的關(guān)系是： BW=SR（1+） 是低通濾波器的滾降系數(shù)，一般不小于0.15。 例如，在數(shù)字電視系統(tǒng)，=0.16 。 比特率與符號(hào)率的關(guān)系是：比特率=符號(hào)率*log2 m 這里“l(fā)og2 m”稱(chēng)為數(shù)據(jù)調(diào)制比特率，由調(diào)制等級(jí)決定. 一個(gè)模擬頻道的帶寬為8M，那么