卫星信号处理系统实验指导书教材Word文档下载推荐.docx
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C波段信号的频率范围：
上行频率：
5925MHz－6425MHz
下行频率：
3700MHz－4200MHz
上行频率是指发射频率，下行频率是指接收频率。
C波段信号上行信号分为垂直极化和水平极化；
C波段信号下行信号分为垂直极化和水平极化；
极化是两种不同的传输方式；
C波段常用的500MHz带宽内，分为12个转发器进行转发，每个转发器带宽为36MHz，每个转发器中心频率间隔40MHz，通过频率复用技术，利用正交极化方式，可以使转发器数目增加一倍。
现代卫星通信采用频率复用技术，以增加C波段500MHz带宽内的转发器数目，频率服用可以通过正交极化方式来实现。
通过正交极化来实现频率复用，转发器工作在不同的极化状态，如相邻频率一个工作在水平极化，一个工作在垂直极化上。
由于C波段卫星信号的这个特征，我们选用PBI的双极化双本振高频头，即可以接收水平极化上的信号，同时也接收垂直极化上信号。
这样就可以使接收到中星6B上水平极化上的节目也可以接收到垂直极化上的节目。
使节目数目多出一倍，总共42套节目。
天线接收到C波段卫星信号，通过高频头后，变成中频信号，中频信号在（900MHz－2000MHz）之间。
中频信号通过功分器，分配给每一个卫星信号接收机，对卫星信号进行解码。
卫星信号接收机将卫星信号进行解码，输出音视频信号。
卫星信号接收机的操作，接收机通过设置固定接收中星6B的电视节目。
通过设置C波段双本振，可以接收水平极化和垂直极化的电视节目。
节目的切换，可以通过接收机面板上的上下按钮来调节节目，也可以通过遥控器，来切换接收机的电视节目。
（二）卫星信号的接收
卫星信号的接收由卫星地面接收天线、高频头和功分器组成，卫星地面接收天线：
用于接收C波段广播电视信号作为信号。
信号频率范围在3700MHz－4200MHz。
双本振高频头：
双本振高频头的本振频率1是5150MHz，本振频率2是5750MHz。
本振频率1是5150MHz是水平极化本振，本振频率2是5750MHz是垂直极化频率。
通过高频头以后信号频率f＝！
5150－F！
F是卫星信号频率。
中频信号f频率在（900MHz－2000MHz）之间。
中频信号通过功分器，分配给每一个卫星信号接收机，卫星信号接收机将卫星信号进行解码，输出音视频信号。
（三）数字卫星接收机设置
通过遥控器或是接收机表面按钮可以对接收机所收到的节目进行设置，设置参数有节目的下行频率、极化方式（垂直和水平）和速率。
中星6B上节目参数列表：
节目名称
下行频率
极化方式（V水平/H垂直）
速率
中国气象
3680
V
27500
福建东南卫视
3706
H
4420
湖南卫视
3750
10490
湖南金鹰卡通卫视
CCTV-4
3771
9375
CCTV-西法语
CCTV-9
四川卫视
3786
5440
贵州卫视
3796
6930
重庆卫视
3807
6000
上海东方卫视
3808
8800
上海炫动卡通卫视
浙江卫视
3825
6780
山东卫视
3834
5400
CCTV-1
3840
CCTV-12
CCTV-11
CCTV-音乐
CCTV-2
CCTV-7
CCTV-10
山西卫视
3846
5950
河南卫视
3854
宁夏卫视
3861
4800
农林卫视
9080
陕西卫视
3872
CCTV-少儿
3880
山东教育
3885
4340
江西卫视
3892
江苏卫视
3900
6670
甘肃卫视
3910
6400
安徽卫视
3929
8840
天津卫视
3940
北京卫视
3951
9520
湖北卫视
4147
6150
青海综合频道
4158
8680
青海卫视
內蒙古卫视汉语
4171
9200
內蒙古卫视蒙古语
中国广播网
4175
5990
河北卫视
4192
5实验报告
1.根据卫星接收系统信号处理原理，设计一个支持多路视频输出的卫星电视接收系统原理，在实验报告里详细说明其原理。
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1.根据设计原理，用提供的设备搭建卫星电视接收系统，并且通过调试，使系统正常工作，记录搭建、调试的过程，以及接收机的参数设置方法。
实验二卫星电视信号频谱分析
1、实验目的
了解卫星信号频谱，并对卫星信号进行频谱分析。
2、实验器材
3G数字化频谱仪1台
3、实验内容说明
通过频谱仪，让学生测试卫星信号频谱和对卫星信号强度、带宽、频率等数据进行分析。
4、实验步骤
（一）对测试系统进行连接
将功分器OUT口接到频谱仪的射频输入口，使电缆连接正常。
（二）测试卫星信号
根据中星6B上节目参数列表中的下行频率，测试信号的频率、带宽和信号强度，对测试数据进行记录。
（三）对卫星信号进行分析
对记录的卫星信号的数据，进行数据分析。
得出卫星系统传输的一般特点。
由学生根据所介绍的知识和测试数据自行总结。
5、实验报告
1.说明无线电信号频谱测量原理，根据该原理，搭建卫星电视信号测量系统。
2.记录信号的测量结果，包括测试信号的频率、带宽和信号强度。
并且查阅相关资料，根据链路预算方法，推断下行信号发射功率。
实验三北斗卫星中频信号的采集和处理
1、实验目的：
熟悉UTREK200数据采集系统和SDRG200软件接收机的操作流程和数据处理界面，分析实际采集的北斗中频信号，为后续实验打基础。
UTRE200接收机1台
北斗有源接收天线1根
利用UTRE200接收机和有源接收天线搭建一个室内的北斗卫星信号采集系统，利用SDRE200软件接收机对数据进行采集和录取，并且判断数据的有效性。
4、实验步骤：
整个实验分为两大步骤：
1.北斗中频数据的采集；
2.北斗中频数据的处理。
1.北斗中频数据的采集
首先将UTREK200数据采集器接入PC机的USB接口，连接北斗卫星天线，在连接北斗卫星天线之前请务必保证天线的可见天空视野良好，无建筑物或金属物品遮挡在天线上方，然后运行UTRE200数据采集主程序，弹出程序界面如下图所示：
首先应该检查程序界面左上角的硬件信息以确保硬件通信正常。
在进行数据采集之前可以对实时的数据情况进行大致判断，主要包括当前可见卫星的数目和强度，这一操作是通过程序界面中的实时捕获功能实现。
在点击实时捕获页面的开始按钮之后，可以得到实时捕获的结果，颜色为紫色的色带表示卫星信号存在，色带的高度和卫星信号的CN0成正比，所以色带越高表示卫星信号强度越高。
如果实时捕获的结果显示没有卫星信号存在，请及时检查天线的设置和射频电缆的连接。
在检查了实时信号的情况后，就可以回到采集信号的页面，点击开始按钮以启动数据采集，卫星中频数据以二进制文件的形式存储在PC机的硬盘上，UTREK200的中频采样时钟大致为16MHz，2比特量化，所以一秒钟会产生约4MByte的数据，因此如果采集的时间较长则建议采用NTFS类型的磁盘存储数据文件，因为FAT类型的磁盘分区最大只能存储4GByte的数据文件。
当采集数据的长度足够的时候，可以点击停止按钮以终止数据采集，程序界面的右下角显示当前存储的数据时长，数据大小和丢包率等信息。
在完成了北斗中频数据的采集之后，就可以对中频数据文件进行处理了。
2.北斗中频数据的处理
对第一步中得到的中频数据进行处理可以用自行编写的处理软件进行，也可以用随机提供的SDRG200软件接收机进行，前者的灵活性更高，但对于使用者的技术门槛要求较高。
运行SDRG200软件接收机，主程序界面如下图：
SDRG200软件接收机初始界面
打开文件，选择上一步采集的中频数据文件，此时全部快捷工具栏上的按钮将使能，点击开始按钮则软件接收机开始处理中频数据，更详细的步骤在《SDRG200用户使用手册》有详述，此处略去。
在开始处理之前，建议选择记录菜单，选择合适的目录，并将导航电文、星历数据、原始观测量和NMEA0183消息记录下来，以供后续实验使用。
1.观察实际北斗定位测量系统的构成，描述出接收实验系统的组成。
2.采用UTRE200采集北斗接收系统的中频采样数据，确保数据中能够包含4颗卫星的数据，并且描述采集的对象以及采集到的数据的内容。
3.采用SDRG200对采集到的数据进行解调、定位分析，根据你所得到的结果，描述解调和定位分析的结果。
实验四北斗中频信号的分析
熟悉北斗中频信号的时域和频域特征，能够分析实际采集的北斗中频信号的波形和频谱，为后续实验打基础。
利用UTRE200接收机和有源接收天线搭建一个室内的北斗卫星信号采集系统，利用SDRE200软件接收机对数据进行采集和录取。
通过matlab对北斗信号进行时域和频域的分析。
1.北斗中频数据的时域分析；
2.北斗中频数据的频域处理。
本实验对实验1中采集得到的北斗中频信号进行初步分析，在matlab中编写程序画出时域采样点曲线和频域频谱分布。
实验报告：
1.编写matlab的时域波形和频谱分析程序。
2.绘制波形曲线图。
3.绘制频谱曲线图。
4.查阅资料，分析得到的时域和频域分析结果。
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