數字衛星系統

数字卫星系统

数字卫星电视接收机系统
数字卫星系统(DSS)乃是消费电子产品中发展相当迅速的一种。数字卫星系统(DSS)可以将优于VHS录像带、闭路电视和广播电视的画质的高画质数字视频信号和Hi-Fi音质的伴音音频信号送到用户家里,接收天线也不像那些老式的卫星接收系统那样得用直径1~2m的大型天线和用专门的电机去驱动,更无需用多个的解码盒。
    中文名:数字卫星系统 外文名:Digital satellite system(DSS) 别名: 基础:MPEG压缩技术 类型:系统

简介

数字卫星系统(DSS)乃是消费电子产品中发展相当迅速的一种。在国外,DSS比彩色电视机、VCR录像机和CD唱机更为普及。而数字卫星系统之所以能获得如此成功的主要原因则是其所提供的高画质的图像和Hi-Fi的音质、售价的比较适中以及有多达几百套丰富多彩的节目可供观看。另外,根据选看的频道数和观看次数而收取的费用(PPV)也相当地低,而DSS用的小型圆盘天线(碟式天线)的售价也在不断地降价。

数字卫星系统(DSS)可以将优于VHS录像带、闭路电视和广播电视的画质的高画质数字视频信号和Hi-Fi音质的伴音音频信号送到用户家里,接收天线也不像那些老式的卫星接收系统那样得用直径1~2m的大型天线和用专门的电机去驱动,更无需用多个的解码盒。数字卫星系统(DSS)的小型天线的直径只有18英寸(46cm),比较便于安装。环绕在地球轨道上运行的卫星上边的转播站的发射功率也比早先那些C波段的转播站的功率强了许多倍,加上全部采用数字技术,因此,画面上没有噪声,没有荧屏的雪花干扰以及其他卫星转播技术所固有的那些干扰。

只需使用一台大小和CD唱机相若的DSS接收机便可接收数字卫星系统(DSS)从卫星上播发的信号。由DSS接收机将数字视频和音频的混合信号一并变换为模拟的形式,然后送给家庭影院的音响器材和视频监视器。一种数字卫星系统(DSS)的天线和接收机如图1所示。

DSS数字卫星系统的不足之处是所收看的影视节目已不再是宽屏幕的,原因是通过DSS数字卫星系统播放的影视节目已一律变成图像左右边缘被截掉的平移与扫描(pan&scan)的画面。此外,又因成批制作的DSS接收机中所用的数字/模拟(D/A)变换器多半还不够好,因而杜比环绕声的音响效果也还不大理想。

基本原理

基于模型的系统工程是卫星工程设计研制的理论基础,构建数字卫星是总体设计单位的重要工作。

数字卫星系统是基于MPEG压缩技术的数字卫星电视接收机系统,由Thomson多媒体公司开发制作,指一种利用直径18英寸的屋顶碟形天线去接收视频信号从而可在家中获得高画质的数字视频的传送方法。

该方法通过通信卫星在HUB站和多个VSAT(甚小口径天线终端)之间或VSAT之间传送数据,每个VSAT包括解调由VSAT接收的信号的数字信号处理装置;存储缺省程序的ROM,使数字信号处理装置在VSAT启动时执行信号解调;存储操作程序的可重写存储器,使数字信号处理装置在VSAT启动后执行信号解调;通过从HUB站下载操作程序来获得操作程序的操作程序下载装置;对从HUB站下载的操作程序执行错误检查,直到通过下载获得正确的操作程序的错误检查/重写装置,并将该正确的操作程序存储在可重写的存储器中;和切换控制装置,用于将被下载到数字信号处理装置中并由其使用的程序从缺省程序切换到操作程序。

系统组成

一套完整的数字卫星系统包括室外和室内两部分。室外部分它由接收天线、高频头、馈源、第一中频电缆等几部分组成。室内部分主要有调谐器、解调器、功分器、数字卫星接收机、光线发射机等组成。图2是基本组成图。

图2为1个典型的卫星接收系统的组成框图,它包括了水平极化和垂直极化两个部分。

作为集体接收系统来说,卫星接收机的输出就是有线电视的信号源,所以它直接与射频调制器连接;在个体接收时,卫星接收机则直接与电视机相连接。

室外部分

(1)卫星接收天线。卫星接收天线在整个卫星接收系统之中的地位是显而易见的,其作用是:有效地接收卫星辐射到地面的电磁波,并将它传送到高频头。

(2)高频头。高频头的作用是:①低噪声放大;②下变频;③中频放大。常用的有C波段和Ku波段两种。

(3)馈源。馈源又称为辐射器或照射器。由馈源头、极化器和圆距转换器组成。主要向天线提供有效照射。

(4)第一中频电缆。第一中频电缆的作用是将卫星信号从室外传送到室内,同时卫星接收机给高频头提供18V的直流电源电压也是通过第一中频电缆传送的。若卫星天线和前端的距离比较远,为了弥补电缆的衰减,就需要在电缆的中部安装线路放大器。线路放大器也是依靠电缆来供电的。

室内部分

(1)调谐器:起作用是用来接收室外高频头输入的卫星信号,并对其进行放大、滤波和二次变频,将其转换成适合使用的信号。简单说就是将数字信号转换成模拟信号。

(2)解调器:解调器包含D/A转换器、QPSK解调器、解码器和前向纠错单元。其作用就是将模拟信号转换成数字信号。

(3)功分器:功分器简称功率分配器。功分器的功能是:①将电缆传送到室内的第一中频信号平均分配为几路,提供给各个卫星接收机;②对各个卫星接收机进行有效的隔离,尽量减少各个接收机之间的干扰。

(4)数字卫星接收机:数字卫星电视接收机,又称综合接收解码器,主要完成频道调谐、QPSK解调、信道解码、解复用、MPEG-2解压缩和PAL编码等功能,对有条件接收功能还需加系统控制和用户智能卡。数字卫星接收机输入的是第一中频信号,输出的是音频信号和视频信号,同时接收机输出的还有数据信号。

(5)光发射机:光传输是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。光传输信号的工作过程是在光发射机、光纤、和光接收机之间进行的。光发射机中最重要的光器件是半导体激光器,它的功能是把电信号转换成光信号。

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