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衛(wèi)星數(shù)字通信技術在廣播傳輸中的應用論文
摘要：衛(wèi)星數(shù)字通信技術是我國廣播電視節(jié)目傳輸中應用到的主要技術。從衛(wèi)星數(shù)字通信的概述開始入手，分析了衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理，最后探討了衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)在廣播傳輸中的應用。
關鍵詞：衛(wèi)星數(shù)字通信技術；廣播傳輸；運用
1衛(wèi)星數(shù)字通信的概述
衛(wèi)星數(shù)字通信是航天技術與電子技術相結合而產生的一種新型的通信方式，有著重要的作用。衛(wèi)星數(shù)字通信通過中繼站和終端站來實現(xiàn)通信目的的，具體來說衛(wèi)星數(shù)字通信的中繼站是人造衛(wèi)星，終端站為地面站，可以有多個終端站，來實現(xiàn)兩個或者多個終端站之間的通信，這種通信具有容量大、區(qū)域廣的特點[1]。在衛(wèi)星數(shù)字通信中應用的人造衛(wèi)星叫做通信衛(wèi)星，它與地球的自轉的周期與方向同步，所以也叫做地球同步衛(wèi)星，通信衛(wèi)星始終固定在天空中某一位置上，方便地面與衛(wèi)星的通信。衛(wèi)星數(shù)字通信技術是我國廣播電視節(jié)目傳輸中應用到的主要技術之一，隨著數(shù)字技術的發(fā)展，它在廣播電視傳輸中的優(yōu)勢更加鮮明。與微波數(shù)字通信傳輸相比其優(yōu)勢具體表現(xiàn)在：一是覆蓋面廣；二是投資成本低且建設快；三是傳輸信號的質量高；四是便于維護；五是運行成本低。與模擬衛(wèi)星廣播相比其優(yōu)勢具體表現(xiàn)為：一是可以節(jié)省衛(wèi)星頻率資源；二是，節(jié)省運行成本；三是節(jié)目信號質量高；四是數(shù)字信號處理與開發(fā)更加方便。
2衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理
2.1衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)的組成。在廣播傳輸中衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)主要由衛(wèi)星上行發(fā)射站、測控站、星載轉發(fā)器以及衛(wèi)星接收站這四部分組成。廣播數(shù)字衛(wèi)星上設有C波段轉發(fā)系統(tǒng)和Ku波段轉發(fā)系統(tǒng)[2]，上行發(fā)射站的主要作用是發(fā)射C波段信號和Ku波段信號，并接收衛(wèi)星下行轉發(fā)的微波信號。具體機制為：上行發(fā)射站將廣播控制中心發(fā)送來的各種信號進行處理與調制，將上頻率與高功率進行放大后，將上行C波段信號和Ku波段信號通過定向天線發(fā)射給衛(wèi)星。上行發(fā)射站接收衛(wèi)星下行轉發(fā)的微波信號的作用是對衛(wèi)星轉播節(jié)目的質量進行監(jiān)測。星載轉發(fā)器的作用是將地面上行站發(fā)送的上行C波段信號和Ku波段信號進行接收，并將接收的上行微波信號進行放大以及變頻處理后，再進行放大，然后將經過一系列處理的信號發(fā)射給地面服務區(qū)。星載轉發(fā)器相當于中繼站一樣發(fā)揮作用，它的優(yōu)點是保障廣播信號以最低的附加噪聲和失真進行傳送。
2.2衛(wèi)星上行發(fā)射站系統(tǒng)。廣播電視臺的覆蓋性廣的特點，起到最重要作用的部分是衛(wèi)星上行站系統(tǒng)，上行站的設備一旦發(fā)生故障就會導致整個廣播電視信號的傳輸會全部中斷，這就要求在上行站應用的設備安全性、穩(wěn)定性、以及可靠性要非常高，并且要存有備份。廣播衛(wèi)星上行發(fā)射站可以將一路或者多路信號傳送到衛(wèi)星，衛(wèi)星轉發(fā)其在廣播電視衛(wèi)星中設有C波段信號轉發(fā)系統(tǒng)和Ku波段信號轉發(fā)系統(tǒng)，它的作用是將上行發(fā)射站傳送的信號進行接受，另外也將下行信號轉發(fā)給廣播地面接收站。衛(wèi)星上行發(fā)射站的主要由天線分系統(tǒng)、高功率放大設備、低噪音接收設備、上下變頻器調制解調器、系統(tǒng)監(jiān)控設備以及附屬設備構成的。其中天線分系統(tǒng)中天線的作用是將發(fā)射功率轉化為電磁波能量由上行站傳送給衛(wèi)星，同時也會將及微弱的有空間衛(wèi)星發(fā)出的電磁波能量進行轉化，轉化成為同頻信號來傳送到接收機。在衛(wèi)星上行站系統(tǒng)中低噪聲接收設備是進行第一級放大的，高功率放大設備是進行第二級放大的；上下變頻器的作用是搬移在射頻與中頻之間的頻譜；調制解調器的作用是對信號進行調制，將廣播控制中心發(fā)出的信號調制后傳輸?shù)娇臻g衛(wèi)星，可以降低信號傳輸?shù)脑胍舾蓴_的影響；系統(tǒng)監(jiān)控設備的作用是對上行站的所有關鍵設備進行監(jiān)控，來方便掌握每臺設備的工作狀態(tài)以及主要指標特性等。
2.3星載轉發(fā)器。星載轉發(fā)器在數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中有著重要的地位，起著中繼站的作用，它的性能好壞可以對數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作質量造成直接影響。所以星載轉發(fā)器在放大和轉發(fā)地面站傳送的信號時其附加噪聲以及失真性能應該保持最低。星載轉發(fā)器的噪聲包括非線性噪聲和熱噪聲，其中非線性噪聲的來源主要是轉發(fā)器電路或者器件特性的非線性，而熱噪聲的來源主要是設備的內部噪聲以及通過天線傳來的外部噪聲。轉發(fā)器可以分為兩大類：其一是透明轉發(fā)器；其二是處理轉發(fā)器。其中透明轉發(fā)器的作用是將地面發(fā)來的信號進行低噪聲、頻率以及功率放大后進行轉發(fā)，它主要應用于模擬衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。另外處理轉發(fā)器不僅可以轉發(fā)信號還可以進行信號處理，多應用于數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，它可以很好的消除噪聲的積累。
3衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)在廣播傳輸中的應用
3.1衛(wèi)星數(shù)字廣播。將衛(wèi)星應用到廣播節(jié)目的傳輸中，是為衛(wèi)星應用技術的重大突破，并且衛(wèi)星數(shù)字傳輸在廣播節(jié)目中有著越來越重要的作用。節(jié)目信號到達播控系統(tǒng)后，數(shù)字矩陣被中控機房進行切換，然后將要輸出主路和備路節(jié)目信號分別送到光端機和微波端機，通過光纜以及微波傳輸?shù)皆茘徯l(wèi)星地球站，衛(wèi)星站接接收到來自主路和備路信號后，通過衛(wèi)星上行系統(tǒng)來實現(xiàn)廣播電臺節(jié)目的全面上星[3]。
3.2衛(wèi)星轉播車與現(xiàn)場直播車。衛(wèi)星轉播車與現(xiàn)場直播車不僅豐富了節(jié)目的傳輸手段，而且保障了直播節(jié)目的安全播出。衛(wèi)星轉播車與現(xiàn)場轉播車的車系統(tǒng)的作用有：一是，可以傳輸高質量無線數(shù)字，提供高質量的轉播傳輸以及支持節(jié)目直播的制作；二是，還可以解決部分主要節(jié)目的應急制作以及傳輸問題；三是，具有采集、傳送以及直播音頻、視頻、網絡音頻節(jié)目、網絡視頻節(jié)目的能力。衛(wèi)星轉播車和衛(wèi)星直播車不僅可以組合使用，而且可以獨立完成節(jié)目的直播與傳送任務，它們的存在可以為廣播節(jié)目的直播與傳送提供一個強大而又靈活的移動技術平臺。其中衛(wèi)星轉播車可以通過三種傳送方式實現(xiàn)轉播的目的，分別為衛(wèi)星傳送、地面微波傳送、地面電信線路傳送，它主要用在大型轉播現(xiàn)場的，為現(xiàn)場提供移動技術平臺，支持信號的雙向傳輸。衛(wèi)星轉播車技術系統(tǒng)主要包括：車載傳送系統(tǒng)、衛(wèi)星轉播車音頻系統(tǒng)、以及固定地面站傳送系統(tǒng)等。現(xiàn)場直播車主要應用在國際臺各調頻欄目在各直播現(xiàn)場提供一個移動技術直播平臺。其系統(tǒng)主要包括車載音頻系統(tǒng)、車載視頻系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)等。現(xiàn)場直播車的傳輸能力也很強大，可以實現(xiàn)數(shù)據的雙向傳輸，并可以進行多業(yè)務傳輸，現(xiàn)場直播車可以在大多數(shù)的傳輸環(huán)境中進行獨立作業(yè)，能夠很好的完成直播傳輸任務。
4結束語
衛(wèi)星數(shù)字通信技術一定會有更加廣闊的應用空間，在廣播電視傳輸?shù)淖饔靡矊絹碓讲豢商娲�，系統(tǒng)功能不斷的完善不斷的強大，會更加有效的推動廣播傳輸?shù)陌l(fā)展，因此我們需要更加重視這一技術的有效應用，讓其在更多的領域內發(fā)揮作用。
參考文獻:
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