衛(wèi)星接收原理和工作圖紙

1、同步衛(wèi)星 地球同步衛(wèi)星就是在離地面高度為35786萬公里的赤道上空的圓形軌道上繞地球運行的人造衛(wèi)星。其角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，繞行方向一致，與地球是相對靜止的 無線電波的傳播方式：地波、天波和沿直線傳播的波 地波沿地球表面附近的空間傳播的無線電波叫地波。地面上有高低不平的山坡和房屋等障物，根據(jù)波的衍射特性，當波長大于或相當于障礙物的尺寸時，波才能明顯地繞到障礙物的后面。地面上的障礙物一般不太大，長波可以很好地繞過它們。中波和中短波也能較好地繞過，短波和微波由于波長過短，繞過障礙物的本領(lǐng)就很差了。 地球是個良導體，地球表面會因地波的傳播引起感應(yīng)電流，因而地波在傳播過程中有能量損失。頻率越高

2、，損失的能量越多。所以無論從衍射的角度看還是從能量損失的角度看，長波、中波和中短波沿地球表面可以傳播較遠的距離，而短波和微波則不能。 地波的傳播比較穩(wěn)定，不受晝夜變化的影響，而且能夠沿著彎曲的地球表面達到地平線以外的地方，所以長波、中波和中短波用來進行無線電廣播。 由于地波在傳播過程中要不斷損失能量，而且頻率越高(波長越短)損失越大，因此中波和中短波的傳播距離不大，一般在幾百千米范圍內(nèi)，收音機在這兩個波段一般只能收聽到本地或鄰近省市的電臺。長波沿地面?zhèn)鞑サ木嚯x要遠得多，但發(fā)射長波的設(shè)備龐大，造價高，所長波很少用于無線電廣播，多用于超遠程無線電通信和導航等。 天波依靠電離層的反射來傳播的無線電波

3、叫做天波。什么是電離層呢？地球被厚厚的大氣層包圍著，在地面上空50千米到幾百千米的范圍內(nèi)，大氣中一部分氣體分子由于受到太陽光的照射而丟失電子，即發(fā)生電離，產(chǎn)生帶正電的離子和自由電子，這層大氣就叫做電離層。 電離層對于不同波長的電磁波表現(xiàn)出不同的特性。實驗證明，波長短于10m的微波能穿過電離層，波長超過3000km的長波，幾乎會被電離層全部吸收。對于中波、中短波、短波，波長越短，電離層對它吸收得越少而反射得越多。因此，短波最適宜以天波的形式傳播，它可以被電離層反射到幾千千米以外。但是，電離層是不穩(wěn)定的，白天受陽光照射時電離程度高，夜晚電離程度低。因此夜間它對中波和中短波的吸收減弱，這時中波和中短

4、波也能以天波的形式傳播。收音機在夜晚能夠收聽到許多遠地的中波或中短波電臺，就是這個緣故。 沿直線傳播的電磁波微波和超短波既不能以地波的形式傳播，又不能依靠電離層的反射以天波的形式傳播。它們跟可見光一樣，是沿直線傳播的。這種沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波。 地球表面是球形的，微波沿直線傳播，為了增大傳播距離，發(fā)射天線和接收天線都建得很高，但也只能達到幾十千米。在進行遠距離通信時，要設(shè)立中繼站。由某地發(fā)射出去的微波，被中繼站接收，進行放大，再傳向下一站。這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，把電信號傳到遠方。直線傳播方式受大氣的干擾小，能量損耗少，所以收到的信號較強而且比較穩(wěn)定。電視、雷達采用的都是微

5、波。 現(xiàn)在，可以用同步通信衛(wèi)星傳送微波。由于同步通信衛(wèi)星靜止在赤道上空36000km的高空，用它來做中繼站，可以使無線電信號跨越大陸和海洋。 拋物面天線具有接收、反射和增強衛(wèi)星電視信號的三大作用。衛(wèi)星天線聚焦衛(wèi)星信號波,是為了增強焦點的信號送給饋源。 高頻頭特性參數(shù)(一）、輸入頻率（INPUT) 1、C波段a、3.44.2G；b、3.74.2G；A比b頻率范圍寬，a 應(yīng)優(yōu)先選用 2、KU波段 ：全波段為10.712.75GHZ；其低頻率為10.711.8GHZ、高頻段為11.712.75GHZ。而低頻段應(yīng)配合地本振9.75GHZ使用。 （二）、輸出頻率（OUTPUT)C、KU波段相同，如A、9

6、501450MHZ；B、9501750MHZ；C、9502150MHZ。一般地，應(yīng)與接收機輸入頻率匹配，否則部分信號將收不到(有的機器可超范圍使用）（3） 、本振頻率1、 C波段：一般C波段的本振頻率為5150MHZ2、 KU波段：其本振有9.75、1075HZ、11.25、11.30GHZ等。雙本振需配合0/22KHZ使用（4） 噪聲系數(shù)：1、 C波段：用K表示。如25、17K等，其數(shù)值越小越好2、 KU波段：用dB表示。如0.8DB、0.6 等，其數(shù)值越小越好（5） 增益（GAIN） 如果60DB，一般地應(yīng)越高越好 下行頻率： 指衛(wèi)星向地面發(fā)射信號所使用的頻率，不同的轉(zhuǎn)發(fā)器所使用的下行頻率

7、不同。換句話，當我們接收不同的節(jié)目內(nèi)容時，所使用的下行頻率不同，在使用衛(wèi)星接收機時所設(shè)置的參數(shù)也就不用，如果設(shè)置不正確，將不能接收相應(yīng)的節(jié)目內(nèi)容。列如：我國鑫諾一號衛(wèi)星用于數(shù)據(jù)廣播的下行頻率之一為12,620HMZ。一顆衛(wèi)星商業(yè)偶多個轉(zhuǎn)發(fā)器，所以會有多個下行頻率。 符號率 也稱作符率。衛(wèi)星節(jié)目的符號率，指數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，與信號的比特率及信道參數(shù)有關(guān)，單位為MS/s。目前市場上普遍使用的“諾基亞”、“現(xiàn)代”、“九州”等衛(wèi)星電視數(shù)字解壓機的符號率值在6-30MS/S。從世界上衛(wèi)星發(fā)展起來，衛(wèi)星電視的符號率越來越高，當一個載波信號攜帶的節(jié)目數(shù)越多時，此值悅達。 本振頻率： C波段衛(wèi)星接收機的LNB本

8、振頻率一般為5150MHZ，而KU波段高頻頭的本振頻率各不相同，常用KU高頻頭的本振頻率為1150或11300MHZ。一般具體是多少，請仔細查看高頻頭包裝上的說明。 C波段和KU波段的優(yōu)點：根據(jù)IEEE5212002標準，C波段是指頻率在48GHZ的無線電波波段。通常的上行頻率范圍為5.9256.425GHZ之間，下行頻率則為3.7-4.2GHZ，即上下行帶寬各為500MHZ。 C波段需要使用一個較大的正饋天線，通常是6瓣組成的分體鍋，也有一體式的整體鍋。早期通信使用的是C波段，后來因為C波段變得擁擠，于是就相繼出現(xiàn)了KU波段、KA波段等。 Ku波段： 根據(jù)IEEE5212002標準，KU波段

9、是指頻率在1218GHZ 的無線電波波段。KU即“K-under”德語Kurz-unten,表示比IEEE5212002標準下的K波段的頻率低。在天空，KU波段可用作衛(wèi)星之間的通信波段，如國際空間站和航天飛機通信用的跟蹤與數(shù)據(jù)中衛(wèi)星(TDRS)也有使用KU波段。在衛(wèi)星廣播領(lǐng)域里，KU波段是一個常用的波段。 它有很多優(yōu)點： 1、KU波段的頻率受國際有關(guān)法律保護，并采用多饋源成型波朿技術(shù)對本國進行有效覆蓋：2、 KU波段頻率率高，一般在11.712.2GHZ之間，不易受微波輻射干擾；3、 接收KU波段的天線口徑尺寸大小，便于安裝也不易被發(fā)現(xiàn)4、 KU頻段寬，能傳送多種業(yè)務(wù)與信息5、 KU波段下行轉(zhuǎn)

10、發(fā)器發(fā)射功率大（大約在100W以上），能量集中，方便接收缺點如下：1、 KU波速窄，方向行強，因此安裝調(diào)試過程要認真細致，對噪點明暗和拉橫條限制要特別注意，接搜信息往往就在他們的附近（或正下或左右）。2、 C波段信號覆蓋地域廣，信號強度弱，接收天線要求面積大。KU波段信號強，但覆蓋地域小，因此天線面積較小。 衛(wèi)星接收電視機接收機有那幾部分組成： 電子調(diào)諧選臺器、中頻、信號處理器、伴音信號解調(diào)器、前面板指示器、電源電路。如果插卡數(shù)字機還包括卡片電路接收等 電子調(diào)諧選臺器。其主要功能是從9501450MHZ的輸入信號選出所要接收的某一電視頻道的頻率，并將它變換成固定的第二中頻頻率（通常為479.5

11、MHZ),送給中頻放大與解調(diào)器。 中頻AGC放大與解調(diào)器。這將輸入的固定第二中頻信號濾波、放大后。再進行頻率解調(diào)，得到包含圖像和伴音信號在內(nèi)的復(fù)合基帶信號，同時還輸出一個能夠表征輸入信號大小的直流分量送給電平指示電路 圖像信號處理器：它從復(fù)合基帶信號中分離出視頻信號，并經(jīng)過去加重，能量去擴散和極性變換等一系列處理之后，將圖像信號還原并輸出。 伴音解調(diào)器。 它湊夠復(fù)合基帶信號中分離出伴音副載波信號，并將它放大、解調(diào)后得到伴音信號。 面板指示器。它將中頻放大解調(diào)器送來的直流電平信號進一步放大后，用指針式電平表、發(fā)光二極管陳列式電平表或數(shù)碼顯示器，來顯示接收機輸入信號的強弱和品質(zhì)。電源電路。它將市電

12、經(jīng)變壓、整流、穩(wěn)壓后得到的多組低壓直流穩(wěn)壓電源，為本機各部分及室外單元(高頻頭）供電。 高頻頭(LNB)的分類及作用 高頻頭按結(jié)構(gòu)形狀劃分，可分為單極化和雙擊性饋源一體化（LNB）兩種，其中雙極性饋源一體化高頻頭種類較多，按本振方式可分為單本振和雙本振兩種，按輸出端口可分為單輸出、雙輸出、多輸出等。 高頻頭作用：是把C波段頻率范圍3.44.2GHZ；KU波段10.7512.75GHZ衛(wèi)星傳送下來的微弱信號放大后再與其中的本振作用后輸出衛(wèi)星接收機所需要的9502150MHZ中頻信號，說白了就是信號的一個中轉(zhuǎn)站 英文 Low Noise Block Kownconverter 簡寫 LNB 高頻頭

13、的位置調(diào)整（1） 首先應(yīng)檢查饋源是否處于拋物面天線的中心，焦點是否正確，否則可以悄微調(diào)整饋源支撐桿：使之對準（以信號最大為準）。（2） 檢查LNBF側(cè)面的F/D刻度是否按天線所給參數(shù)F/D對準，為此前后調(diào)整，使信號顯示最大。（3） 衛(wèi)星發(fā)射的電視信號:只有在衛(wèi)星所在精度的子午線上，其計劃方向才完全是水平或垂直的，而在其他區(qū)接收時，會有一些偏差，在實際接收的餓情況下，應(yīng)悄微旋轉(zhuǎn)動LNBF的方向，以使信號最大，這時LNBF 頂端面上的刻度“0”可能不完全是垂直于水平面。 中星9號全國省市地區(qū)仰角、方位角智能計算表 省/市 城市 緯度（北緯） 經(jīng)度（東經(jīng)） 中九 天線仰角（度） 1、 廣東省 廣州

14、23.08 113.14 92.20 54.19 南偏西 2、 廣東省 東莞 23.02 113.33 92.2 54.01 南偏西3、 廣東省 惠陽 22.48 114.28 92.0 53.08 南偏西4、 廣東省 惠州 23.05 114.22 92.20 53.41 南偏西5、 廣東省 江門 22.35 113.04 92.20 54.86 南偏西6、 廣東省 河源 23.43 114.41 92.20 52.97 南偏西7、 廣東省 花都 23.23 113.12 92.20 54.08 南偏西 天線的注意:電纜線若干米（視距離而定，最長不應(yīng)超過40米，不然會有信號衰減)衛(wèi)星數(shù)字電視

15、接收機的工作原理 衛(wèi)星數(shù)字電視接收系統(tǒng)一般由接收天線(包括饋源)、低噪聲下變頻器(高頻頭LNB)和衛(wèi)星數(shù)字電視接收機三部分組成：其中天線、高頻頭稱室外單元：衛(wèi)星數(shù)字電視接收機稱室內(nèi)單元，或稱綜合解碼接收機(即IRD)，是當代計算機技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)和微電子技術(shù)融合的結(jié)晶。IRD的一般功能框圖如圖1所示。由圖可知，一個典型的IRD包括：調(diào)諧器、第二中頻信號解調(diào)、信道解碼、MPEG一2傳輸流解復(fù)用、MPEG一2音視頻解碼和模擬音視頻信號處理 2、信道接收模塊c波段或Ku波段的衛(wèi)星下行信號由犬線接收，經(jīng)過LNB放大和下變頻，形成9502050 MHz第一中頻信號，經(jīng)電纜送到IRD的調(diào)諧器，

16、高頻調(diào)諧器根據(jù)所需接收的頻率，通過PLL(鎖相環(huán))環(huán)路控制本機振蕩器頻率，把輸入信號變頻成第二中頻(4795 MHz)信號，送到正交檢相器分解出I、Q兩路模擬信號，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器再把這兩路模擬信號分別轉(zhuǎn)換成6比特的并行數(shù)字信號，進入QPSK解調(diào)電路和信道糾錯電路。 3、QPSK解調(diào)器的核心部分起到載波恢復(fù)、尋址、位同步、反混疊、匹配濾波和自動增益控制(AGC)作用 4、Butterworth型匹配濾波器用米完成升余弦滾降形狀的脈沖形成濾波變換(=O35DVB或=O.20DSS，DVB數(shù)字視頻廣播，DSS數(shù)字衛(wèi)星業(yè)務(wù))。 5、信道糾錯部分包括：Viterbi卷積(12，23，34，56

17、，67 和78，K=7)和RS解碼(204、188DVB)。Viterbi解碼可對誤碼率(BER)為10-410-2的數(shù)據(jù)流進行糾錯，以達到RFR為10-4。RS解碼主要對突發(fā)性片狀誤碼進行糾錯，以達到BER優(yōu)于10-10的結(jié)果，最后輸出符合MPEG一2標準的傳輸流(TS)，每個數(shù)據(jù)包為188個字節(jié)。早期的信道接收模塊由兩片集成電路完成，如國產(chǎn)的xowJ1型IRD由集成電路STV0190完成雙路AD變換，由集成電路sTV0196完成QPSK解調(diào)及前向糾錯FEc，目前已將上述兩塊集成電路功能合成到一塊芯片，如：STVD0199，ODM8511等。3 解復(fù)用模塊 （1)、TS碼流是一種多

18、路節(jié)目數(shù)據(jù)包(包含視頻、音頻和數(shù)據(jù)信息)，按MPEG協(xié)議復(fù)接而成的數(shù)據(jù)流。因此，在解碼前，要先對Ts流進行解復(fù)用，根據(jù)所要收視節(jié)目的包識別號(PID)提取出相應(yīng)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)包，恢復(fù)出符合MPEG標準的打包的節(jié)目基本流(PES)。解復(fù)用芯片內(nèi)部集成了32個用戶可編程的PID濾波器。其中1個用于視頻PID，1個用于音頻PID，余下的30個可用于節(jié)目特殊信息(PSI)、服務(wù)信息(SI)和專用數(shù)據(jù)的濾波。PID處理分兩個步驟： (1)、PID預(yù)處理：僅進行PID匹配選擇，過濾掉那些PID值不匹配的包，挑出所需收視節(jié)目的數(shù)據(jù)包。 (2)、PID后處理：進行傳輸流(TS)層錯誤檢查(包括包丟失、PI

19、D不連續(xù)性等)，同時濾除傳輸包的包頭和調(diào)整段，找出有效載荷，按一定次序連接，組合成F'ES流。 (3)、系統(tǒng)時鐘為27 MHz，由壓控振蕩器(VC。XO)產(chǎn)生，通過提取碼流中的節(jié)目時鐘基準(PCR)控制PLL環(huán)路，使IRD的系統(tǒng)時鐘和輸入節(jié)目的時鐘同步。 (4)、芯片內(nèi)部還嵌有RIsc cPU，它具有很強處理能力，與系統(tǒng)軟件一起，能處理IRD復(fù)雜的系統(tǒng)任務(wù)，如：傳輸字幕、屏幕顯示(OSD)、圖文電視、電子節(jié)目指導(EPC)等。 (5)DRAM控制器支持16 MB DRAM(動態(tài)隨機存儲器)，由CPU、傳輸和其他功能所共同 分享。解復(fù)用芯片有CL9

20、110、ST20TP2等。 4 MPFG一2解碼模塊 符合CCIR601格式的視頻數(shù)據(jù)流和PCM音頻數(shù)據(jù)流，分別送到視頻編碼器和音頻DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)按一定電視制式(PAL或NTSC)生成模擬電視信號，供電視機接收。一般PEG一2解碼器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。 目前開發(fā)的MPEG-2解碼模塊將系統(tǒng)解復(fù)用模塊集成到一起，有時稱為單片機，如：ST公司(法國湯姆遜公司)的sTi5500、5505、5512、5518，Hyundai公司的ODM8211，富士通公司的MB87L2250及LSI公司的SC2000等，北京海爾公司也研制了可商品化的MPEG一1解碼芯片，命名為“愛國者一號”。IRD的附加功能模塊包括條件接收模塊IC卡接口、視音頻輸出接口、數(shù)據(jù)流接口、遙控器和電源等部分。衛(wèi) 星 接 收 天 線 1、接收過程 通訊衛(wèi)星距地球赤道上空三萬六千公里，由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，到達地面通過天線面接收、反射聚焦到饋源和高頻頭（一體化）的接收口。經(jīng)高頻頭對這個微弱的信號進行放大和第一次變頻， 由L