衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念

一、衛(wèi)星通信基礎(chǔ)知識(shí)二、DVB-S標(biāo)準(zhǔn)和MPEG-2視頻編碼簡(jiǎn)介三、衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念四、高清電視的衛(wèi)星應(yīng)用介紹2023/1/251傳送質(zhì)量高，所需上行發(fā)射功率小，抗干擾能力強(qiáng)。傳輸容量大。通過(guò)數(shù)字壓縮技術(shù)可以大大縮小頻帶寬度，大大降低了傳輸（上行、轉(zhuǎn)發(fā)器、接收）成本。通常一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器僅能傳輸1-2套模擬電視節(jié)目，而傳輸壓縮數(shù)字電視節(jié)目時(shí)，C波段一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器（36MHz）可傳輸10套左右，Ku波段一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器（54MHz）可傳10-12套左右?？梢蕴峁V播電視數(shù)據(jù)等多種服務(wù)。便于對(duì)節(jié)目加密，實(shí)現(xiàn)有條件接收。

數(shù)字廣播電視傳送的主要優(yōu)點(diǎn)衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/252

基于上述優(yōu)點(diǎn)，目前廣播電視傳送全面向數(shù)字信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)變。

衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)主要由廣播電視中心、地面引接電路、地球站、衛(wèi)星、衛(wèi)星接收站（有線前端或個(gè)體用戶）、測(cè)控站組成。衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/253衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/254衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念模擬和數(shù)字衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)組成基本相同，只是傳輸內(nèi)容和制式等方面有所不同。下面簡(jiǎn)要對(duì)廣播電視中心、地面引接電路、地球站、衛(wèi)星、衛(wèi)星接收站（有線前端或個(gè)體用戶）、測(cè)控站做一介紹。2023/1/255廣播電視中心的主要任務(wù)是節(jié)目制作、上載播出、音視頻處理、數(shù)字化處理、節(jié)目分配。目前廣播電視中心的內(nèi)涵有所擴(kuò)大，除了傳統(tǒng)的電臺(tái)、電視臺(tái)之外，還包括廣播節(jié)目集成平臺(tái)、付費(fèi)節(jié)目集成平臺(tái)等。例如中央三臺(tái)、中國(guó)教育電視臺(tái)、北京電視臺(tái)、電影頻道、100路中央廣播平臺(tái)、中數(shù)傳媒、直播衛(wèi)星村村通平臺(tái)等等。1、廣播電視中心衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/256地面引接電路：通過(guò)光纜、微波等傳輸手段，利用模擬或數(shù)字傳送方式，將廣播電視節(jié)目源由廣播電視中心傳輸?shù)降厍蛘?。傳輸方式：中頻直接光纖（或微波）傳輸（A）；數(shù)字信號(hào)直接光纖傳輸（D）；數(shù)字光傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸（D）；微波數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸（D）等等。2、地面引接電路衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/257衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/258

中頻傳輸方式數(shù)字廣播電視節(jié)目可以利用光纜或微波，以中頻調(diào)制信號(hào)的模擬傳輸方式，由廣播電視中心傳送到地球站，如下圖所示：

此方式的特點(diǎn)是傳輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易于監(jiān)測(cè)，但占用傳輸資源大，由于模擬信號(hào)在傳輸中會(huì)導(dǎo)致噪聲積累和性能劣化，故不適于長(zhǎng)距傳輸。編碼復(fù)用設(shè)備衛(wèi)星上行系統(tǒng)中頻光端機(jī)中頻光端機(jī)調(diào)制器TS流70MHz光纜70MHz廣播電視中心地球站微波機(jī)微波機(jī)微波衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/259

1）利用E1數(shù)字通道，采用信道分割、復(fù)用技術(shù)傳送數(shù)字傳輸方式

目前通過(guò)PDH或SDH數(shù)字傳輸網(wǎng)傳送數(shù)字壓縮廣播電視信號(hào)主要有以下幾種方式：

此方式主要使用成熟的E1（2Mbit/s）數(shù)字通道，不需對(duì)數(shù)字接口進(jìn)行大量改造，成本較低，缺點(diǎn)是系統(tǒng)連接復(fù)雜，特別是傳輸高數(shù)據(jù)率視頻壓縮數(shù)據(jù)時(shí)收發(fā)端設(shè)備和信號(hào)線連接復(fù)雜。我局主要用來(lái)傳輸局內(nèi)網(wǎng)、指揮平臺(tái)等業(yè)務(wù)。編碼復(fù)用設(shè)備2Mbit/s傳輸適配器TS流數(shù)字傳輸網(wǎng)數(shù)字傳輸設(shè)備數(shù)字傳輸設(shè)備2Mbit/s傳輸適配器2Mbit/sxn2Mbit/sxnTS流衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)及常用概念2023/1/25102）利利用用DS3數(shù)字字通通道道傳送送此方方式式是是將將廣廣播播電電視視壓壓縮縮數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包的的TS流適適配配到到SDH的DS3（45Mbit/s）接接口口進(jìn)進(jìn)行行傳傳送送，，技技術(shù)術(shù)較較為為成成熟熟可可靠靠、、系系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單。。缺缺點(diǎn)點(diǎn)是是碼碼率率的的適適配配范范圍圍較較小小，，傳傳送送低低碼碼率率信信號(hào)號(hào)時(shí)時(shí)對(duì)對(duì)信信道道的的利利用用率率不不高高，，傳傳送送超超高高碼碼率率信信號(hào)號(hào)時(shí)時(shí)通通道道的的傳傳輸輸容容量量不不足足。。編碼碼復(fù)復(fù)用用設(shè)備備DS3適配配器器TS流SDH網(wǎng)SDH傳輸輸設(shè)設(shè)備備SDH傳輸輸設(shè)設(shè)備備DS3適配配器器DS3DS3TS流中頻頻調(diào)制制器器70MHz衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念2023/1/6113）利用155Mbit/s數(shù)字通道傳送此方式可同時(shí)時(shí)將四組不同同速率的TS流信號(hào)以DVB-ASI（數(shù)字視頻廣廣播之異步串串行接口）接接口方式接入入復(fù)用適配設(shè)設(shè)備，復(fù)接到到1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)155Mbit/s（STS-1電接口或STM-1/OC3光接口）SDH信道傳輸，使使用靈活，信信道利用率高高，特別適用用于高低速率率的組合傳輸輸，同時(shí)也為為今后傳輸高高碼率的高清清電視準(zhǔn)備了了充裕的傳輸輸容量。編碼復(fù)用設(shè)備14DVB-ASI至STS-1復(fù)用適配TS流SDH網(wǎng)SDH傳輸設(shè)備SDH傳輸設(shè)備STS-1STS-1TS流中頻調(diào)制器170MHz編碼復(fù)用設(shè)備2編碼復(fù)用設(shè)備3編碼復(fù)用設(shè)備4ASI1ASI2ASI3ASI4中頻調(diào)制器2中頻調(diào)制器3中頻調(diào)制器4IF1IF4IF2IF3ASI1STS-1至4DVB-ASI解復(fù)用適配ASI2ASI3ASI4衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念2023/1/612地球站站主要要作用用是對(duì)對(duì)廣播播電視視中心心通過(guò)過(guò)地面面引接接電路路傳來(lái)來(lái)的廣廣播電電視信信號(hào)進(jìn)進(jìn)行處處理和和中頻頻調(diào)制制，產(chǎn)產(chǎn)生70MHz或140MHz中頻信信號(hào)，，經(jīng)上上變頻頻器、、高功功放等等上行行設(shè)備備將中中頻信信號(hào)變變頻放放大至至足夠夠強(qiáng)度度的微微波信信號(hào)，，通過(guò)過(guò)天線線發(fā)往往同步步衛(wèi)星星。數(shù)字廣廣播電電視衛(wèi)衛(wèi)星地地球站站主要要由信信號(hào)處處理系系統(tǒng)、、上行行系統(tǒng)統(tǒng)、天天線與與饋線線系統(tǒng)統(tǒng)、天天線跟跟蹤系系統(tǒng)、、接收收系統(tǒng)統(tǒng)、下下行系系統(tǒng)、、電源源系統(tǒng)統(tǒng)及監(jiān)監(jiān)控系系統(tǒng)組組成。。系統(tǒng)統(tǒng)組成成如下下圖所所示。。3、地球球站衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念2023/1/613中頻切換系統(tǒng)切換選擇高功放放上變頻頻器中頻調(diào)調(diào)制70MHz/140MHz低噪聲聲放大器器跟蹤設(shè)備雙工器器天線驅(qū)驅(qū)動(dòng)裝置下變頻頻器接收機(jī)機(jī)上變頻切換高功放切換TSIFIFRFRFLBAND下行系系統(tǒng)上行系系統(tǒng)信號(hào)處處理系系統(tǒng)（FORKUBAND）VideoAudio上行功功率控制C(Ku)BAND跟蹤系統(tǒng)天饋線線系統(tǒng)統(tǒng)監(jiān)控系系統(tǒng)電源系系統(tǒng)主備節(jié)目源源衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念2023/1/614信號(hào)號(hào)處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)主要要完完成成節(jié)節(jié)目目源源上行行系系統(tǒng)統(tǒng)將已已調(diào)調(diào)中中衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念2023/1/615天饋線系系統(tǒng)將高功放放輸出的的RF信號(hào)發(fā)往往衛(wèi)星，，同時(shí)接接收衛(wèi)星星下行為了提高傳輸效率，地球站均采用強(qiáng)方向性、高增益面天線。一般上行和下行可共用一副天線。饋線的作用是傳輸微波信號(hào)。上行信號(hào)通常采用波導(dǎo)傳輸，下行信號(hào)一般采用同軸電纜傳輸。跟蹤系統(tǒng)的作用是控制天線跟蹤衛(wèi)星位置的漂移，保證天線主波束始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。大口徑天線一般采用自動(dòng)跟蹤方式。（6.2米以上）衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念2023/1/616天饋線系統(tǒng)將天線接收的的衛(wèi)星下行微微波信號(hào)進(jìn)行行低噪聲放大大、下變頻后后送給信標(biāo)接接收機(jī)。為了保證系統(tǒng)統(tǒng)接收靈敏度度、最大限度度減少噪聲對(duì)對(duì)來(lái)自衛(wèi)星的的微弱信號(hào)的的影響，天線線接收信號(hào)的的放大必須采采用低噪聲放放大器，如參參量放大器或或低噪聲場(chǎng)效效應(yīng)管放大器器。（LNA）信標(biāo)信號(hào)作為為天線跟蹤衛(wèi)衛(wèi)星的依據(jù)。。衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念2023/1/617電源系統(tǒng)地球站的設(shè)設(shè)備供電應(yīng)應(yīng)采用不間間斷電源（（UPS），UPS一方面保證證地球站系系統(tǒng)設(shè)備的的穩(wěn)定和不不間斷工作作，另一方方面提高供供電純凈度度，避免電電源干擾。。在線式UPS平時(shí)可起到到優(yōu)化設(shè)備備供電的作作用，斷電電時(shí)可通過(guò)過(guò)蓄電池放放電保證不不間斷供電電，因此地地球站通常常配備在線線式UPS。衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念2023/1/618監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)上行業(yè)務(wù)務(wù)質(zhì)量及地地球站系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備的狀狀態(tài)參數(shù)進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和和控制。隨著計(jì)算機(jī)機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)的迅速速發(fā)展，地地球站可以以采用計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)對(duì)對(duì)全站系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行行集中監(jiān)控控。衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念2023/1/6194、衛(wèi)衛(wèi)星星廣播播電電視視衛(wèi)衛(wèi)星星目目前前主主要要使使用用FSS和BSS頻段段衛(wèi)衛(wèi)星星，，利利用用地地球球同同步步衛(wèi)衛(wèi)星星進(jìn)進(jìn)行行廣廣播播電電視視信信號(hào)號(hào)的的衛(wèi)衛(wèi)星星傳傳輸輸覆覆蓋蓋。。衛(wèi)星星的的主主要要作作用用是是接接收收地地球球站站上上行行信信號(hào)號(hào)，，經(jīng)經(jīng)濾濾波波、、低低噪噪聲聲放放大大、、下下變變頻頻和和功功率率放放大大形形成成衛(wèi)衛(wèi)星星下下行行信信號(hào)號(hào)，，通通過(guò)過(guò)衛(wèi)衛(wèi)星星天天線線將將廣廣播播電電視視信信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)覆覆蓋蓋特特定定服服務(wù)務(wù)區(qū)區(qū)域域。。衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念2023/1/620各類類衛(wèi)衛(wèi)星星的的運(yùn)運(yùn)行行軌軌道道與與地地球球赤赤道道面面的的夾夾角角（（稱稱為為傾傾角角））不不同同，，傾傾角角等等于于0°°的稱稱為為赤赤道道軌軌道道，，傾傾角角等等于于90°°的稱稱為為極極軌軌道道，，傾傾角角在在0°°～90°°之間間的的稱稱為為傾傾斜斜軌軌道道。。衛(wèi)星星在在空空間間運(yùn)運(yùn)行行的的軌軌道道有有圓圓軌軌道道和和橢橢圓圓軌軌道道，，圓圓軌軌道道可可以以按按其其高高度度分分為為3種：：低低軌軌道道（（LEO）（（距距地地面面數(shù)數(shù)百百公公里里至至5000公里里，，運(yùn)運(yùn)行行周周期期為為2～4小時(shí)時(shí)））；；中中軌軌道道（（MEO）（（距距地地面面5000～20000公里里，，運(yùn)運(yùn)行行周周期期4～12小時(shí)時(shí)））；；高高（（同同步步））軌軌道道（（GEO）（（距距地地面面35786公里里，，運(yùn)運(yùn)行行周周期期23小時(shí)時(shí)56分4秒）），，它它又又稱稱為為靜靜止止軌軌道道。。同步步地地球球衛(wèi)衛(wèi)星星衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念2023/1/621廣播電視視節(jié)目傳傳輸一般般采用同同步地球球衛(wèi)星。。同步地地球衛(wèi)星星位于赤赤道上空空，繞繞行地球球一周時(shí)時(shí)間恰好好與地球球自轉(zhuǎn)一一周一致致，從地地面看上上去如同同靜止不不動(dòng)，因因此同步步地球衛(wèi)衛(wèi)星又稱稱靜止衛(wèi)衛(wèi)星。但但是靜止止衛(wèi)星并并非完全全不動(dòng)，，受各種種外部因因素的影影響，其其運(yùn)行軌軌道在不不斷地漂漂移。同步地球球衛(wèi)星衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念2023/1/622衛(wèi)星的主主要組成成框圖衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念2023/1/623衛(wèi)星廣廣播子子系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)示意意圖衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念2023/1/6245、衛(wèi)星接收收站利用接收天天線接收衛(wèi)衛(wèi)星下行信信號(hào)，經(jīng)低低噪聲放大大、下變頻頻（LNB）和饋線將將接收的L波段廣播電電視信號(hào)送送入衛(wèi)星接接收機(jī)，由由接收機(jī)還還原出視頻頻和音頻信信號(hào)。衛(wèi)星接收站站的構(gòu)成與與地球站下下行系統(tǒng)相相似，不過(guò)過(guò)考慮到接接收的成本本和方便性性，衛(wèi)星接接收站一般般采用較小小口徑天線線，信號(hào)放放大和變頻頻則采用一一體化低噪噪聲放大單單元（LNB）。接收天天線口徑小小于4.5米的通常不不配備天線線跟蹤設(shè)備備。衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念2023/1/6256、衛(wèi)星測(cè)測(cè)控站主要任務(wù)務(wù)是測(cè)量量衛(wèi)星的的各種參參數(shù)，監(jiān)監(jiān)測(cè)調(diào)整整衛(wèi)星上上所有設(shè)設(shè)備的工工作狀況況。如衛(wèi)衛(wèi)星內(nèi)部部設(shè)備的的電壓、、電流、、功率、、溫度、、壓力等等；對(duì)衛(wèi)衛(wèi)星實(shí)施施各種功功能狀態(tài)態(tài)的轉(zhuǎn)換換。測(cè)控衛(wèi)星星的姿態(tài)態(tài)和軌道道位置，，調(diào)整衛(wèi)衛(wèi)星狀態(tài)態(tài)以保證證衛(wèi)星相相對(duì)于地地球靜止止，并使使衛(wèi)星天天線波束束對(duì)地球球表面地地覆蓋區(qū)區(qū)域保持持不變等等等。衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念2023/1/626主要由接接收天線線、低噪噪聲放大大單元LNB(高頻頭)、高頻同同軸電纜纜、功分分器和衛(wèi)衛(wèi)星接收收機(jī)IRD（可以為為L(zhǎng)NB提供直流流電源））等組成成，如圖圖所示：：完成衛(wèi)星星廣播電電視信號(hào)號(hào)的接收收：變頻頻、解調(diào)調(diào)、解擾擾、解復(fù)復(fù)用、解解碼后送送至用戶戶收聽(tīng)收收看。衛(wèi)星接收收機(jī)IRD衛(wèi)星天線線衛(wèi)星LNBL波段功分器5、衛(wèi)星接接收站衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念2023/1/627電波方向反射面饋源饋源電波方向反射面標(biāo)準(zhǔn)型前饋天天線偏饋型前饋天天線前饋天線衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念2023/1/628標(biāo)準(zhǔn)型卡塞格格倫天線偏饋型卡塞格格倫天線饋源拋物面雙曲面饋源拋物面雙曲面后饋天線衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念2023/1/629標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)型型格格里里高高里里天天線線饋源源拋物物面面橢球球面面饋源源拋物物面面橢球球面面偏饋饋型型格格里里高高里里天天線線后饋饋天天線線衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念2023/1/630LNB完成低低噪放放大和和下變變頻功功能。。目前LNB主要采采用低低噪聲聲場(chǎng)效效應(yīng)管管作為為放大大器件件。在在接收收窄帶帶數(shù)字字信號(hào)號(hào)時(shí)要要求高高頻率率穩(wěn)定定度和和低相相位噪噪聲，，此時(shí)時(shí)可采采用數(shù)字鎖鎖相環(huán)環(huán)（PLL）LNB。LO=±5K/±±25K等衛(wèi)星數(shù)數(shù)字接接收機(jī)機(jī)主要要由三三大部部分組組成：：信道道接收收、解解復(fù)用用和MPEG-2解碼。。包括L波段信信號(hào)接接收調(diào)調(diào)諧、、QPSK解調(diào)、、去擾擾碼、、糾錯(cuò)錯(cuò)、解解復(fù)用用、解解碼、、PAL／NTSC編碼、、音頻頻D/A變換、、系統(tǒng)統(tǒng)控制制和智智能卡卡讀取取等功功能模模塊。。衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念2023/1/631接收天線偏偏移接收天線極極化隔離度度下降LNB故障（或受受熱、進(jìn)水水等）LNB受地面干擾擾進(jìn)入飽和和LNB供電故障高頻電纜老老化或接頭頭松動(dòng)衛(wèi)星接收機(jī)機(jī)過(guò)熱工作作不穩(wěn)定天線生銹、、掉漆等等衛(wèi)星接收系系統(tǒng)可能出出現(xiàn)的問(wèn)題題衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念2023/1/632衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念1、等效全向向輻射功功率（EIRP）衡量電磁磁波輻射射能力的的重要參參數(shù)，代代表發(fā)送送功率和和天線增增益的綜綜合性能能。它的的定義是是天線發(fā)發(fā)送功率率（P）和天線線增益（（G）的乘積積，即：：EIRP=P·G[EIRP](dBW)=[P](dBW)+[G](dB)如：衛(wèi)星星ERIPs=10lgPT(W)–[Lt](dB)+[Gt](dBW)其中PT——行波管放放大器輸輸出功率率Lt——饋線損耗耗Gt——天線增益益2023/1/633衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念２、品質(zhì)因數(shù)數(shù)（G/T）品質(zhì)因數(shù)反映映了接收弱信信號(hào)能力的大大小，又稱為為系統(tǒng)優(yōu)值。。G/T是天線增益與與噪聲溫度之之比。G/T=G(dB)-101gT(dB/K)如：衛(wèi)星[G/T]=[G]-10Lg（Ta+Tt）（dB/K）G為星載天線上上行工作頻率率時(shí)增益，Ta為天線等效噪噪溫，Tt為衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器器等效噪溫。。2023/1/634衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念3、天線等效效噪聲溫度度TA等效噪聲溫溫度反映了了天線接收收下來(lái)并傳傳送給匹配配負(fù)載的噪噪聲功率的的大小。忽忽略饋線系系統(tǒng)損耗后后，天線接接收并傳送送給LNB的噪聲功率率：Pn=k˙TA˙B（W）波爾茲曼常常數(shù)k=1.38x10-23（J/K），B為接收系統(tǒng)統(tǒng)帶寬2023/1/635衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念4、功率通量密密度（））功率通量密密度反映了了衛(wèi)星信號(hào)號(hào)到達(dá)地面面時(shí)的強(qiáng)度度，表示接接收端單位位面積上的的功率密度度。=[EIRP]-20Lgd-10Lg（4π）-[ΔL]（dBW/m2）d為衛(wèi)星至地地面的距離離，ΔL為電波傳輸輸中的其他他各種損耗耗。ff2023/1/636衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念5、自由由空空間間損損耗耗：：在自自由由空空間間中中，，一一個(gè)個(gè)無(wú)無(wú)損損耗耗的的各各向向同同性性輻輻射射源源到到與與其其路路徑徑長(zhǎng)長(zhǎng)度度相相等等的的距距離離處處的的理理論論損損耗耗：：[Lo]=20Lg（4πd/λ）（（dB）其中中：：d為衛(wèi)衛(wèi)星星到到地地面面的的距距離離，，通通常常取取35786kmλ=v/f（v取光光速速））真空空中中光光速速v=3X108(m/s)，λ=300/fMHz(m)2023/1/637衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念6、功率傳傳輸公公式（（加圖）在自由由空間間中，，接收收天線線輸送送給匹匹配負(fù)負(fù)載的的功率率Pr與發(fā)送送天線線的輸輸入功功率Pt之間的的關(guān)系系用弗弗里斯斯功率率傳輸輸公式式表示示：[Pr]=[Pt]+[Gt]+[Gr]-[Lo]（dBW）2023/1/638衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念7、C/N與Eb/No在模擬衛(wèi)星星鏈路中，，傳輸質(zhì)量量是由鏈路路的載噪比比C/N確定的，在在數(shù)字衛(wèi)星星鏈路中，，傳輸質(zhì)量量是由鏈路路的每比特特能量Eb與噪聲功率率譜密度No之比Eb/No確定的。[Eb/No]=[C/N]+10LgB-10LgRbB為接收機(jī)帶帶寬，Rb為數(shù)字信號(hào)號(hào)的碼率。。2023/1/639衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念8、增益G天線增益G表示天線對(duì)對(duì)信號(hào)的匯匯聚能力。。對(duì)于圓形口口面天線：：[G]=20Lg（πD/λ）+10Lgη（dB）D為圓圓形形口口面面直直徑徑，，λ為天天線線工工作作波波長(zhǎng)長(zhǎng)，，η為天天線線口口面面效效率率2023/1/640衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念9、天線線的的旁旁瓣瓣特特性性天線線偏偏軸軸增增益益90%的旁旁瓣瓣波波峰峰應(yīng)應(yīng)在在下下列列包包絡(luò)絡(luò)線線內(nèi)內(nèi)：：2023/1/641衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念10、半功率角θ（HP）天線主瓣兩側(cè)側(cè)相對(duì)于天線線主瓣中心增增益下降3dB的兩點(diǎn)之間的的角度稱為天天線的半功率率角。DfDGHz2170=?lq（度）其中D為圓形口面的直徑，λ為天線工作波波長(zhǎng)。如：Ku波段10米天線，經(jīng)上上式計(jì)算該天天線上行頻率率（14GHz）的半功率角角約為0.15o，由此可見(jiàn)衛(wèi)衛(wèi)星傳輸中，，對(duì)高頻段大大口徑天線的的自動(dòng)跟蹤要要求較高。2023/1/642衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念2023/1/64311、衛(wèi)星星天線線仰角角、方方位角角和半半功率率角計(jì)計(jì)算（1）天線線仰角角EL計(jì)算其中α——接收地地點(diǎn)的的緯度度β=ββR-βSβR——接收地地點(diǎn)經(jīng)經(jīng)度βS——衛(wèi)星經(jīng)經(jīng)度baba221coscos115127.0coscos--=-tgEL43衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念（2）天線線方位位角AZ計(jì)算absin1tgtgAZ-=注：我我國(guó)處處于北北半球球，正正北方方向天天線方方位角角為0度，實(shí)實(shí)際的的方位位角應(yīng)應(yīng)表示示為180-AZ（度））。2023/1/644衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念Pt—上行行高高功功放放輸輸出出功功率率(dBW)Lf—上行行站站饋饋線線損損耗耗(dB)LΔ—天線線指指向向誤誤差差、、極極化化失失配配(dB)Gt—上行行天天線線發(fā)發(fā)射射增增益益(dB)12、衛(wèi)衛(wèi)星星鏈鏈路路計(jì)計(jì)算算（1）衛(wèi)衛(wèi)星星上上行行鏈鏈路路方方程程（dB/Hz）(C/N0)U—上行行鏈鏈路路每每載載波波功功率率與與噪噪聲聲密密度度比比(dBHz)(G/T)S—衛(wèi)星星品品質(zhì)質(zhì)因因素素(dB/K)L0,U—上行行鏈鏈路路自自由由空空間間損損耗耗(dB)EIRPE—上行行站站EIRP(dBW)6.228)/()/(,00++-=SUEUTGLEIRPNC2023/1/645衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念（2）衛(wèi)星下下行鏈路路方程其中：EIRPS—衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)器飽和和EIRP(dBW)BOo,s—衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)器輸出出補(bǔ)償(dB)n—衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)器載波波數(shù)量L0,D—下行鏈路路自由空空間損耗耗(dB)ΔLD—下行鏈路路附加損損耗(dB)（天線指指向誤差差、極化化失配及及饋線損損耗等））(G/T)R—衛(wèi)星接收收站品質(zhì)質(zhì)因素(dB/K)（T≈TA+TLNA）6.228)/(lg10)/(,0,0++D----=RDDsoSDTGLLnBOEIRPNC（dB/Hz）2023/1/6461、等效全向輻輻射功率（（EIRP）衡量電磁波波輻射能力力的重要參參數(shù)，代表表發(fā)送功率率和天線增增益的綜合合性能。它它的定義是是天線發(fā)送送功率（P）和天線增增益（G）的乘積，，即：EIRP=P·G[EIRP](dBW)=[P](dBW)+[G](dB)如：衛(wèi)星ERIPs=10lgPT(W)–[Lt](dB)+[Gt](dBW)其中PT——行波管放大大器輸出功功率Lt——饋線損耗Gt——天線增益2023/1/647衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念２、品質(zhì)因因數(shù)（G/T）品質(zhì)因數(shù)反反映了接收收弱信號(hào)能能力的大小小，又稱為為系統(tǒng)優(yōu)值值。G/T是天線增益益與噪聲溫溫度之比。。G/T=G(dB)-101gT(dB/K)如：衛(wèi)星[G/T]=[G]-10Lg（Ta+Tt）（dB/K）G為星載天線線上行工作作頻率時(shí)增增益，Ta為天線等效效噪溫，Tt為衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)器等效噪噪溫。2023/1/648衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念3、天線等效噪噪聲溫度TA等效噪聲溫度度反映了天線線接收下來(lái)并并傳送給匹配配負(fù)載的噪聲聲功率的大小小。忽略饋線線系統(tǒng)損耗后后，天線接收收并傳送給LNB的噪聲功率：：Pn=k˙TA˙B（W）波爾茲曼常數(shù)數(shù)k=1.38x10-23（J/K），B為接收系統(tǒng)帶帶寬2023/1/649衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念4、功率通量密度度（）功率通量密度度反映了衛(wèi)星星信號(hào)到達(dá)地地面時(shí)的強(qiáng)度度，表示接收收端單位面積積上的功率密密度。=[EIRP]-20Lgd-10Lg（4π）-[ΔL]（dBW/m2）d為衛(wèi)星至地面面的距離，ΔL為電波傳輸中中的其他各種種損耗。ff2023/1/650衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念5、自由空間間損耗：：在自由空空間中，，一個(gè)無(wú)無(wú)損耗的的各向同同性輻射射源到與與其路徑徑長(zhǎng)度相相等的距距離處的的理論損損耗：[Lo]=20Lg（4πd/λ）（dB）其中：d為衛(wèi)星到到地面的的距離，，通常取取35786kmλ=v/f（v取光速））真空中光光速v=3X108(m/s)，λ=300/fMHz(m)2023/1/651衛(wèi)星廣播播電視傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)及常用用概念6、功率傳輸輸公式在自由空空間中，，接收天天線輸送送給匹配配負(fù)載的的功率Pr與發(fā)送天天線的輸輸入功率率Pt之間的關(guān)關(guān)系用弗弗里斯功功率傳輸輸公式表表示：[Pr]=[Pt]+[Gt]+[Gr]-[Lo]（dBW）2023/1/652衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念7、C/N與Eb/No在模擬擬衛(wèi)星星鏈路路中，，傳輸輸質(zhì)量量是由由鏈路路的載載噪比比C/N確定的的，在在數(shù)字字衛(wèi)星星鏈路路中，，傳輸輸質(zhì)量量是由由鏈路路的每每比特特能量量Eb與噪聲聲功率率譜密密度No之比Eb/No確定的的。[Eb/No]=[C/N]+10LgB-10LgRbB為接收收機(jī)帶帶寬，，Rb為數(shù)字字信號(hào)號(hào)的碼碼率。。2023/1/653衛(wèi)星廣播電電視傳輸系系統(tǒng)及常用用概念8、增益G天線增益G表示天線對(duì)對(duì)信號(hào)的匯匯聚能力。。對(duì)于圓形口口面天線：：[G]=20Lg（πD/λ）+10Lgη（dB）D為圓形口面面直徑，λ為天線工作作波長(zhǎng)，η為天線口面面效率2023/1/654衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念9、天線線的的旁旁瓣瓣特特性性天線線偏偏軸軸增增益益90%的旁旁瓣瓣波波峰峰應(yīng)應(yīng)在在下下列列包包絡(luò)絡(luò)線線內(nèi)內(nèi)：：2023/1/655衛(wèi)星星廣廣播播電電視視傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)及及常常用用概概念念10、半半功功率率角角θ（HP）天線線主主瓣瓣兩兩側(cè)側(cè)相相對(duì)對(duì)于于天天線線主主瓣瓣中中心心增增益益下下降降3dB的兩兩點(diǎn)點(diǎn)之之間間的的角角度度稱稱為為天天線線的的半半功功率率角角。。DfDGHz2170=?lq（度）其中D為圓形口面的直徑，λ為天線工作波波長(zhǎng)。如：Ku波段10米天線，經(jīng)上上式計(jì)算該天天線上行頻率率（14GHz）的半功率角角約為0.15o，由此可見(jiàn)衛(wèi)衛(wèi)星傳輸中，，對(duì)高頻段大大口徑天線的的自動(dòng)跟蹤要要求較高。2023/1/656衛(wèi)星廣播電視視傳輸系統(tǒng)及及常用概念11、衛(wèi)星天線仰仰角、方位角角和半功率角角計(jì)算（1）天線仰角EL計(jì)算其中α——接收地點(diǎn)的緯緯度β=βR-βSβR——接收地點(diǎn)經(jīng)度度βS——衛(wèi)星經(jīng)度baba221coscos115127.0coscos--=-tgEL2023/1/657衛(wèi)星廣廣播電電視傳傳輸系系統(tǒng)及及常用用概念念（2）天線線方位位角AZ計(jì)算absin1tgtgAZ-=注：我我國(guó)處處于北北半球球，正正北方方向天天線方方位角角為0度，實(shí)實(shí)際的的方位位角應(yīng)應(yīng)表示示為180-AZ（度））。2023/1/658Pt—上行高功放放輸出功率率(dBW)Lf—上行站饋線線損耗(dB)LΔ—天線指向誤誤差、極化化失配(dB)Gt—上行天線發(fā)發(fā)射增益(dB)12、衛(wèi)星鏈路路計(jì)算（1）衛(wèi)星上行行鏈路方程程（dB/Hz）(C/N0)U—上行鏈路每每載波功率率與噪聲密密度比(dBHz)(G/T)S—衛(wèi)星品質(zhì)因因素(dB/K)L0,U—上行鏈路自自由空間損損耗(dB)EIRPE—上行站EIRP(dBW)6.228)/()/(,00++-=SUEUTGLEIRPNC2023/1/659（2）衛(wèi)星下行行鏈路方程程其中：EIRPS—衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器器飽和EIRP(dBW)BOo,s—衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器器輸出補(bǔ)償償(dB)n—衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器器載波數(shù)量量L0,D—下行鏈路自自由空間損損耗(dB)ΔLD—下行鏈路附附加損耗(dB)（天線指向向誤差、極極化失配及及饋線損耗耗等）(G/T)R—衛(wèi)星接收站站品質(zhì)因素素(dB/K)（T≈TA+TLNA）6.228)/(lg10)/(,0,0++D----=RDDsoSDTGLLnBOEIRPNC（dB/Hz）2023/1/660（3）總鏈路路方程工程估算算可忽略略多載波波互調(diào)IM對(duì)載噪比比的影響響，同時(shí)時(shí)上行鏈鏈路噪聲聲影響以以噪聲因因子(-0.5dB)計(jì)入，上上式可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化為：：dBM—鏈路門(mén)限限備余量量,（Eb/No)th=4.5dB(FEC=1/2時(shí))()()()[]11010100///)/(----++=IMDUTNCNCNCNC5.0)/()/(00-=DTNCNCbTbTRnENClg10)/()/(00+=MnEnEthbTb+=)/()/(00（dB/Hz）Blg10-2023/1/661謝謝?。≈x謝1月-2300:23:3300:2300:231月-231月-2300:2300:2300:23:331月-231月-2300:23:332023/1/60:23:339、靜夜四無(wú)鄰鄰，荒居舊業(yè)業(yè)貧。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中黃黃葉樹(shù)，，燈下白白頭人。。。00:23:3300:23:3300:231/6/202312:23:33AM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見(jiàn)頻。。。1月-2300:23:3300:23Jan-2306-Jan-2312、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。00:23:3300:23:3300:23Friday,January6,202313、乍見(jiàn)翻疑疑夢(mèng)，相悲悲各問(wèn)年。。。1月-231月-2300:23:3400:23:34January6,202314、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國(guó)國(guó)見(jiàn)青山。。。06一月月202312:23:34上上午00:23:341月-2315、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。一月2312:23上上午1月-2300:23January6,202316、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工