三网融合卫星接收部分.docx
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三网融合卫星接收部分
三网融合之卫星接收论文
院（系）：
信息工程学院
专业：
电子信息工程
班级：
电信-2班
学号：
0967118202
指导教师：
郭宇刘新
姓名：
张建波
同组人：
王建郭宝梅
2010年06月21日星期四
摘要
卫星电视广播在全球范围内都能用接收机对地球同步轨道上的静止卫星所发射的卫星信号进行接收，这大大方便了广大群众收看丰富多彩的电视节目和广播节目。
本次实训就卫星信号的接收进行联机调试，通过接收机接收中国上空卫星发射的卫星信号，并记录下所收到电视频道的相关参数。
Abstract
SatellitetelevisionbroadcastingatthegloballevelcanbeusedreceiverontheEarth-synchronousorbitonthelaunchofgeostationarysatellitestoreceivesatellitesignals,whichisgreatlyfacilitatedbythebroadmassesofpeopletowatchavarietyoftelevisionprogramsandbroadcasts.Trainingonthesatellitesignalreceptionon-linedebugging,throughChinaoverthesatellitereceivertoreceivesatellitesignals,andrecordedTVchannelsreceivedbytherelevantparameters.
关键词：
卫星接收寻星卫星参数
实训任务书
本次实训任务：
熟练掌握数字电视卫星接收的流程，快速准确的寻星以及各电视节目的搜索。
了解三网融合的基本原理及技术实现方法。
目录
摘要、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
（1）
实训任务书、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
（2）
一、基本概念、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2
二、卫星接收原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3
三、卫星接收重要组成设备、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6
四、接收锅、开路电线的接收、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7
五、高频头、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、11
六、卫星接收机MODEL:
D—8800S、、、、、、、、、、、14
七、七、同轴电缆SUMGIRRG11CoaxialCable169m、、、、、15
八、卫星信号接收常见问题解决方法、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、17
八、实训心得、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、20
一、基本概念
1、卫星通信：
利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。
2、同步卫星通信：
在地球赤道上空约36000公里的太空中围绕地球的圆形轨道上运行的通信卫星，其绕地球支行周期为一个“恒星日”，与地球自转同步，因而与地球之间处于相对静止的状态，故又称静止卫星、固定卫星或同步卫星，其运行轨道为地球同步轨道（ＧＥＯ）。
3、电视广播：
利用无线电波或有线电路网即时传送或经存储编辑后播发的活动视觉图像，以节目形式播出，供广大观众收视的业务。
向受众传播声音为广播，传播图像与声音为电视。
利用静止卫星向广大地区转发广播电视信号，使用户能用简单、廉价的接收机收看电视和收听广播的系统，可供个体接收，也可供集体接收。
4、通信卫星：
作为无线电通信中继站的人造地球卫星。
它转发无线电信号，实现卫星通信地球站之间或地球站与航天器之间的卫星通信。
其空间段为卫星及测控站，它可传输电话、电报、传真、数据和电视信息。
按其运行轨道分为低轨、中轨和静止轨道。
5、上行发送站：
上行站作用是将欲传送的电视及附加信号（如广播图文等）通过上行信道送往赤道上空同步地球卫星，现以接收Ｃ波段（下行频率为３．７～４．２ＧＨｚ）加以说明。
地球站将电视中心送来的光缆和微波信号解调，得到多路视频和音频信号，经过视、音频切换器选出一路优质信号送往视、音频分配器，其输出分成两路相同的信号，分别送往各自的小信号处理单元，对信号进行调制、均衡、变频处理，将基带信号变为６ＧＨｚ的高频信号，经高功率放大后送至馈源，并由上行天线发送至卫星，小信号和高功率放大器一般为两套，经波导开关切换互为备份，这样可提高可靠性。
6、卫星：
星上一般备有多个转发器，它将接收到的上行信号，如C波段的６ＧＨｚ变为４ＧＨｚ左右的下行频率信号，并进行极化变换，即上行信号如是垂直极化，则下行信号则为水平极化信号，反之一样。
再经功率放大之后，由卫星上的天线发送到地球上指定的服务地区。
例如山东卫视，它由亚太地区位于赤道上空东经115.5°（115.5°Ｅ）的中星6B进行转发的，其转发下行频率为3.834ＧＨｚ，极化方式为线性垂直极化（Ｖ），卫星服务地区主要为中国各地。
同步卫星
地球同步卫星就是在离地面高度为35786公里的赤道上空的圆形轨道上绕地球运行的人造卫星。
其角速度和地球自转的角速度相同，绕行方向一致，与地球是相对静止的。
7、下行地面接收站：
下行站可以是大型集体站或个人直接接收简易站，一般作为电视接收，只需单向接收即可。
其设备较简单，由三部分组成：
天线系统、高频头（室外单元）和接收机（室内单元）。
天线由反射面、馈源、极化器、天线指向调整机构及天线基座组成。
高频头包括低噪声放大器和下变频器，它将下行接收频率４．１ＧＨｚ（山东卫视台）变为９５０～１４５０ＭＨｚ的频率信号（第一中频）输入到接收机，接收机再将第一中频信号处理，转变为视、音频信号输出，供用户使用。
当电视信号不理想时，还可通过天线控制单元及驱动控制电路调整天线方位角和仰角等，使图声达到满意的效果，实现对卫星跟踪遥测的目的。
二、卫星接收原理
1、概述
字卫星电视是近几年迅速发展起来的，利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端的一种广播电视形式。
主要有两种方式。
一种是将数字电视信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中。
这种形式已经在世界各国普及应用多年。
另一种方式是将数字电视信号直接传送到用户家中即：
Direct to Home（DTH）方式。
与第一种方式相比，DTH方式卫星发射功率大，可用较小的天线接收，普通家庭即可使用。
同时，可以直接提供对用户授权和加密管理，开展数字电视，按次付费电视（PPV），高清晰度电视等类型的先进电视服务，不受中间环节限制。
此外DTH方式还可以开展许多电视服务之外的其他数字信息服务，如INTERNET高速下载，互动电视等。
一个典型的DTH系统由六个部分组成：
（1）前端系统（Headend）
（2）传输和上行系统（Uplink）
（3）卫星（Satellite）
（4）用户管理系统（SMS）
（5）条件接收系统（CA）
（6）用户接收系统（IRD）（Intergrated Receiver Decoder）
2、卫星调试
利用无线电波或有线电路网即时传送或经存储编辑后播发的活动视觉图像，以节目形式播出，供广大观众收视。
向受众传播声音为广播，传播图像与声音为电视。
利用静止卫星向广大地区转发广播电视信号，使用户能用简单、廉价的接收机收看电视和收听广播的系统，可供个体接收，也可供集体接收。
卫星电视地面接收站示意图如图1所示。
图1卫星电视地面接收站示意图
卫星电视节目的接收，无论是现在使用的C波段，还是Ku波段，接收天线的主要形式都是抛物面天线。
对于卫星天线的调试，它包括天线的方向（仰角和方位角）、馈源的位置、极化取向和极化倾斜角调整等数项内容（可根据相关材料查到所需信息）。
调试天线一般在天线安装场地进行，首先要设置好卫星接收机接收电视信号的数据参数，连接好卫星接收天线上的LNB和卫星接收机、电视监视器的电缆，然后按照下面的步骤开始调整天线。
3、卫星接收机的调整
卫星接收机接收示意图
如图2所示
图2卫星接收机接收示意图
三、卫星接收重要组成设备：
1、接收机：
现在基本上都是数字的了。
种类很多，牌子也不少，但分类基本上也就4种：
A、免费机器（只能收免费节目，锁码频道收不到）
B、插卡数字机（配合卡，可以收看锁码频道）
C、接收卡（需要电脑支持，用软件解部分锁码频道）
D、模块机（价格稍贵，需要模块和卡）
2、天线：
天线尺寸大小不等，又有正馈、偏馈之分。
不同星上的节目由于卫星位置和功率选用不同的天线尺寸和种类。
Ku波段的主要接收特点：
Ku波段是指频率在12-48GHz的电波。
国际电信联盟将11.7-12.2GHz的频率范围优先划分给卫星电视广播专用。
从频率上看，Ku波段的频率为C波段频率的3倍，而波长是C波段4GHz波长的1/3。
与C波段相比，Ku波段的优点有：
A、接收天线的口径较小，这是因为Ku波段的波长短，在口面效率和增益相同的条件下，Ku波段使用的天线口径可以是C波段天线口径的1/3,天线方面的成本就低了。
B、Ku波段的地面场强较高，由于Ku波段转发器的功率比C波段转发器功率大得多，其等效全向辐射功率就大。
C、可用频带较宽，C波段的频率范围是3.7-4.2GHz，带宽是500MHz。
而Ku波段的带宽达800MHz，可利用性高。
D、由于频率高，各种电波对它的干扰较小。
当然，Ku波段卫星广播也有不足之处，这就是雨衰对它的影响较大，当电波穿过地球大气层中降雨的区域时，雨水对电波会产生吸收和散射，造成衰减。
雨水越大，衰减越大，当雨衰达到20dB时，就会暂时性的中断卫星广播，这种情况不多。
3、高频头（LNB）：
LNB（lownoiseblockdownconverter）就是低噪声降频放大器,一般可分为C频LNB（3.7GHz-4.2GHz）和Ku频LNB（10.7GHz-12.75GHz）。
因卫星讯号在抵达天线前已相当微弱及同轴电缆传输的频率越高讯号损耗越大，所以才需要LNB来做改善。
LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2150MHz（依LNB种类决定中频范围），以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。
目前市面上的卫星数字接收机的工作频率多为950-2150Mhz，因此高频头接收的卫星信号经转换后的频率必须是在这个范围内。
4、馈线：
就是看有线电视或者收无线电视信号用的75-Ω同轴电缆，当地都可以买到，它的质量很重要，一般天线和接收机的距离不要超过50米，否则信号就会衰减，如果馈线太差的话，估计30米就不成了。
所以一定要选择质量好的。
5、F头：
馈线与高频头、馈线与接收机连接部分所用。
四、接收锅、开路天线的接收
1、接收锅
反射器（俗称“锅”）：
用于反射和聚焦卫星发送的高频电磁波信号，通常选择抛物面天线，利用抛物面的聚焦特性，将卫星发送的电磁信号经过一次或二次反射到天线的焦点上，并通过馈源和波导将聚焦的电磁波传送至高频头。
馈源：
位于天线反射面焦点处，是一个会聚卫星信号的装置，其作用是聚集卫星信号能量并馈送给高频头（低噪声降频放大器）。
高频头：
将接收到的卫星下行频率信号进行放大和变频处理的部件。
高频头的作用是先将卫星高频信号放大，再利用本机振荡电路将高频信号转换成中频950MHz～2050MHz，以利于同轴电缆传输和卫星接收设备处理。
如图为Ku波段一体化高频头（LNB）。
功分器：
是将高频头接收的卫星信号分成两路或几路信号的设备，本项目功分器输出的两路信号分别送给数字卫星接收机和数据接收卡。
馈线：
从高频头输出到接收机的射频输入插口的一段电缆线，一般选用75Ω同轴馈线，长度不宜超过30m，在室外环境条件下，最好用SYV－75－7电缆（通常室内-5室外-7，功分器为界）。
按天线接收卫星信号的频率范围一般可分为：
C波段天线：
3.95GHz～5.85GHz
Ku波段天线：
12.24GHz～18GHz
高频头一般也可分为：
C波段LNB和Ku波段LNB
2、开路天线
地面开路电视信号的接收
地面开路电视信号的接收主要依靠电视接收天线，早在有线电视未发展之前我们曾看到过各种各样的电视接收天线。
尽管它们的外表形状千差万别，但它们的功能却是一样的，即把在周围空间里的电视信号的电磁能量转换成射频电流，并通过馈线送至电视接收机。
即使是在有线电视已经全面普及的现在，在有线电视网络或闭路电视系统的前端仍然有一些开路电视天线在使用，它用来接收当地无线电视台的节目，经过适当处理后再送入有线电视系统作为节目的一部分。
开路接收天线的基本原理
天线的工作原理
天线本身就是一个振荡器，但它又与普通的LC振荡回路不同，可看作是普通LC振荡回路的变形，图10.11画出了它们的演变过程。
图10.11闭路振荡回路及天线开路发射
图1011中（A）图中的LC是发射机的振荡回路，此时电场集中在电容的两个极板中，而磁场则分布在电感线圈周围的有限空间里。
在这种情况下要想向空间辐射电磁波是不可能的。
如果将振荡回路展开，如图3.11中的（B）图、（C）图及（D）图那样，使电磁场分布于空间很大的范围，就创造了电磁波辐射的条件。
在发射台，已调制的高频信号电流通过发射机输送到天线上，该天线便把高频信号电流能量转变为相应的电磁波能量，并向空间辐射。
关于电磁波产生与传播的过程我们在第一章已经介绍过，在此不再赘述。
电磁波的能量从发射天线辐射出去以后，将沿地表面所有方向传播。
若在离发射天线的某一点置放一个导体，由于磁力线切割了导体，就在导体顶端产生了一定的交变电压——电动势，其频率与发射端的振荡频率相同。
若将该导体通过传输线与接收机相连结，在接收机中就可以获得高频信号的电流。
因此这个导体就起到了接收电磁波能量并转变为高频信号电流能量的作用，所以称此导体为接收天线。
开路电视接收天线的主要作用
（1）接收电波，它是联系自由空间与电视接收机的重要设备；
（2）具有阻抗匹配作用，它使天线接收到的信号功率最大程度地传输至电视接收机；
（3）电视接收天线又是一个空间滤波装置，它能提高对信号频率的选择作用；
（4）电视接收天线还是个极化器件，它可以有选择地接收一定极化方式电视信号。
如何衡量电视接收天线的性能，主要还取决于天线的一些参数。
五、高频头
卫星高频头的种类及参数介绍
高频头按结构形状划分，可分为单极化分体式和双极性馈源一体化（LNBF）两种，其中双极性馈源一体化高频头种类较多，按本振方式可分为单本振和双本振两种．按输出端口可分为单输出、双输出、多输出等。
单极化分体式高频头的波导腔体里只有一个极化振子，也称极化针，只能接收一种极化信号，如要接收另一种极化信号，需将高频头旋转90度。
单极化高频头的内部由于没有极化转换电路，因此信号耗损较小，增益和稳定性较高，多用于工程系统上。
由于单极化高频头采用的是分体式结构，需配装馈源，馈源输出端是通过法兰盘和高频头连接的，法兰盘都是按标准尺寸制造的，C波段馈源的法兰盘外形呈矩形，内径也为矩形，长×宽为58.2mm×29.1mm；Ku波段馈源的法兰盘外形呈正方形（见图3），内径为矩形长×宽为19.1mm×9．5mm。
两种馈源内径的长宽比均为2;1。
常用的C波段单极性高频头如GARDINER（嘉顿）3605、ASKBC213等性能都不错，增益在65dB左右，这样在室内机距离接收天线较远时，
接收信号衰减会小一些。
Ku波段单极性高频头，常见的有PBIPLK-900。
双极性高频头内部有两个互相垂直的探针，分别接收水平（H）、垂直（V）信号，其间还有一个横棒，为隔离针，起极化隔离作用。
双极性单输出高频头是将13／18V电子切换开关电路引入到腔体内部，自动识别接收机通过馈线送来的电压高低，是18V还是13V，以便选择水平还是垂直的极化探针工作，从而达到双极性单输出的目的。
C波段双极性高频头一般可选用常见的PAUXlS（普斯）PX900、PBITubro-1800、百昌OS222等产
品，本振频率均为标准的5150MHz。
Ku波段双极性高频头均采用标准中心馈源环聚焦式一体化设计，品种型号很多，如常用的直头ASKKu07，用于正馈天线的PBIGold1040PF。
1．C波段双极性双本振单输出高频头
C波段双极性双本振单输出高频头，采用5150MHz、5750MHz两个本振频率对H、V极化信号作分开处理，在3．6～4．2GHz范围内的两个极化信号就被分别变频为950～1550MHz和1550～2150MHz内互不重叠的中频频率，从而实现共用一根馈线中传送，配合接收机可同时接收到两个极化的信号。
双本振高频头多用于卫星中频分配系统或CATV前端工程系统中，一个高频头可以通过功分器向多台接收机提供无干扰接收，常用的C波段双极性双本振单输出高频头有PAUXISPX-1200、PBITubro-2
100等。
2．Ku波段双极性双本振单输出高频头
Ku波段双极性双本振单输出高频头常见的有9.75/10.60GHz或9.75／10.75GHz两个本振频率，内置0／22k切换电路，通过卫星接收机输出的O／22kHz脉冲来分别选择其低、高本振，同时还可用卫星电视接收机的13／18V电压切换水平或垂直极化的卫星信号，实现Ku波段节目全频带接收。
常见的Ku波段双极性双本振单输出高频头如用于正馈天线的ASKKU50、弯头（又称L形头）PBI（30ld
1040L10M等。
双极性单本振双输出高频头有两种类型，一种是高频头采用两块独立电路做在同一印制板上，稳压电路和振荡电路为共用电路，并共用一副馈源和探针。
它能够同时接收双极化卫星信号，并分两路独立输出，每路均可进行水平、垂直切换，互不影响，信号损耗极小，参数稳定性高。
如Ku波段用的PBIGold-2050（见图15）。
另一种是水平、垂直极化分别通过两个端口输出，每一路端口只能选择其中的一种极化信号，但配合二进（H、V）四出或二进六出等切换开关，也可为四台、六台等数字卫星接收机提供无干扰接收信号，如C波段用的PBITurbo-2200。
为了增强高频头的波段及端口接收功能，缩小其安装体积，市面上出现了一种复合高频头，常见的有如下几种。
1．Ku／Ku复合高频头
Ku／Ku复合高频头是将两个性能参数相同的Ku波段高频头做成一体，共用一个端口，可通过一面天线来完成两颗相接近卫星Ku波段信号的接收。
如雷霆BOLT-21双星高频头（见图19），内含有DiSEqC切换短路，使用者用它配合一面偏馈天线即可接收146度E和138度E两颗卫星上的所有Ku波段节目（当然所
收视两颗卫星的落地场强要满足接收要求）。
2．C／Ku复合高频头
将C波段高频头和Ku波段高频头制造在一起，可完成一颗卫星上所有的C、Ku波段信号的接收，如PBITubro-4200（见图17）是将一个本振为5150MHz的双极性单输出C波段高频头和一个本振为10.75GHz的双极性单输出Ku波段高频头组合而成；又如PBITurbo-4400（见图18）则是由C波段双输出高频头Turbo-2200和Ku波段双输出高频头Gold．2050组合而成，它集C、Ku波段的水平、垂直极
化的接收功能于一体，具有四个独立的输出端口。
六、卫星接收机MODEL:
D—8800S
卫星电视接收机是指将卫星降频器LNB输出信号转换为音频视频信号或者射频信号的电子设备。
模拟卫星电视接收机--接收的是模拟信号，目前因为大部分信号均已经数字化，基本已经绝迹。
数字卫星电视接收机--接收的是数字信号，是目前比较常用的接收机，又分插卡数字机，免费机，高清机等。
卫星接收机分类
卫星接收机的种类很多，可分为模拟卫星接收机、数字卫星接收机和多功能卫星接收机，此外还有数字卫星接收卡（盒）。
模拟卫星接收机是早期为接收卫星上发射的模拟节目而设计的，如东芝TSR—C4工程机、松下TU一BS207型BS卫星专用机，海电Record8200等。
电路组成
一台最基本的卫星电视接收机，通常应包括以下几个部分：
电子调谐选台器、中频放大与解调器
、信号处理器、伴音信号
卫星电视接收机电路组成电路组成
解调器、前面板指示器、电源电路。
插卡数字机还包括卡片接口电路等。
1、电子调谐选台器。
其主要功能是从950-1450MHz的输入信号中选出所要接收的某一电视频道的频率，并将它变换成固定的第二中频频率（通常为479.5MHz），送给中频放大与解调器。
2、中频AGC放大与解调器。
这将输入的固定第二中频信号滤波、放大后，再进行频率解调，得到包含图像和伴音信号在内的复合基带信号，同时还输出一个能够表征输入信号大小的直流分量送给电平指示电路。
3、图像信号处理器。
它从复合基带信号中分离出视频信号，并经过去加重、能量去扩散和极性变换等一系列处理之后，将图像信号还原并输出。
4、伴音解调器。
它从复合基带信号中分离出伴音副载波信号，并将它放大、解调后得到伴音信号。
5、面板指示器。
它将中频放大解调器送来的直流电平信号进一步放大后，用指针式电平表、发光二极管陈列式电平表或数码显示器，来显示接收机输入信号的强弱和品质。
7、电源电路。
它将市电经变压、整流、稳压后得到的多组低压直流稳压电源，为本机各部分及室外单元（高频头）供电。
七、同轴电缆SUMGIRRG11CoaxialCable169m
数字同轴电缆系列
质量标准
符合国标GB/T14864-93《实芯聚乙烯绝缘射频电缆》、YD/T897.1-1997《接入网用同轴电缆》要求。
Standard
InaccordancewithChinesenationalstandardGB/T-14864-93《SolidPEInsulationRadioCable》andYD/T897.1-1997《theCoaxialcableusedintheaccessnetwork》。
产品用途及特点
适用于交换机布线，计算机终端连接，也常应用于控制系统中作为信号控制线；衰减小，屏蔽性能高，工作频带宽，电气性能稳定
UsagesandCharacteristics
Usedinswitchcabling,connectionofthecomputertermination,andalsointhecontrolsystemassignal-controlwire.Lowattenuation,highlyshielded,wideworkingbandandstableelectricalperformance.
产品种类
根据特性阻抗的不同，有50Ω和75Ω两种规格型号的同轴电缆。
Category
Accordingtotheimpedance,therearetwotypesofCoaxialCabletobe
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