衛星數字通信技術在廣播傳輸中的應用

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摘要：衛星數字通信技術是我國廣播電視節目傳輸中應用到的主要技術。從衛星數字通信的概述開始入手，分析了衛星數字通信系統的基本原理，最后探討了衛星數字通信系統在廣播傳輸中的應用。

關鍵詞：衛星數字通信技術；廣播傳輸；運用

1衛星數字通信的概述

衛星數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。衛星數字通信通過中繼站和終端站來實現通信目的的，具體來說衛星數字通信的中繼站是人造衛星，終端站為地面站，可以有多個終端站，來實現兩個或者多個終端站之間的通信，這種通信具有容量大、區域廣的特點[1]。在衛星數字通信中應用的人造衛星叫做通信衛星，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星，通信衛星始終固定在天空中某一位置上，方便地面與衛星的通信。衛星數字通信技術是我國廣播電視節目傳輸中應用到的主要技術之一，隨著數字技術的發展，它在廣播電視傳輸中的優勢更加鮮明。與微波數字通信傳輸相比其優勢具體表現在：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。與模擬衛星廣播相比其優勢具體表現為：一是可以節省衛星頻率資源；二是，節省運行成本；三是節目信號質量高；四是數字信號處理與開發更加方便。

2衛星數字通信系統的基本原理

2.1衛星數字通信系統的組成。在廣播傳輸中衛星數字通信系統主要由衛星上行發射站、測控站、星載轉發器以及衛星接收站這四部分組成。廣播數字衛星上設有C波段轉發系統和Ku波段轉發系統[2]，上行發射站的主要作用是發射C波段信號和Ku波段信號，并接收衛星下行轉發的微波信號。具體機制為：上行發射站將廣播控制中心發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射給衛星。上行發射站接收衛星下行轉發的微波信號的作用是對衛星轉播節目的質量進行監測。星載轉發器的作用是將地面上行站發送的上行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射給地面服務區。星載轉發器相當于中繼站一樣發揮作用，它的優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衛星上行發射站系統。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星上行站系統，上行站的設備一旦發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、穩定性、以及可靠性要非常高，并且要存有備份。廣播衛星上行發射站可以將一路或者多路信號傳送到衛星，衛星轉發其在廣播電視衛星中設有C波段信號轉發系統和Ku波段信號轉發系統，它的作用是將上行發射站傳送的信號進行接受，另外也將下行信號轉發給廣播地面接收站。衛星上行發射站的主要由天線分系統、高功率放大設備、低噪音接收設備、上下變頻器調制解調器、系統監控設備以及附屬設備構成的。其中天線分系統中天線的作用是將發射功率轉化為電磁波能量由上行站傳送給衛星，同時也會將及微弱的有空間衛星發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。在衛星上行站系統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，將廣播控制中心發出的信號調制后傳輸到空間衛星，可以降低信號傳輸的噪音干擾的影響；系統監控設備的作用是對上行站的所有關鍵設備進行監控，來方便掌握每臺設備的工作狀態以及主要指標特性等。

2.3星載轉發器。星載轉發器在數字衛星通信系統中有著重要的地位，起著中繼站的作用，它的性能好壞可以對數字衛星通信系統的工作質量造成直接影響。所以星載轉發器在放大和轉發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。轉發器可以分為兩大類：其一是透明轉發器；其二是處理轉發器。其中透明轉發器的作用是將地面發來的信號進行低噪聲、頻率以及功率放大后進行轉發，它主要應用于模擬衛星通信系統中。另外處理轉發器不僅可以轉發信號還可以進行信號處理，多應用于數字衛星通信系統中，它可以很好的消除噪聲的積累。

3衛星數字通信系統在廣播傳輸中的應用

3.1衛星數字廣播。將衛星應用到廣播節目的傳輸中，是為衛星應用技術的重大突破，并且衛星數字傳輸在廣播節目中有著越來越重要的作用。節目信號到達播控系統后，數字矩陣被中控機房進行切換，然后將要輸出主路和備路節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到云崗衛星地球站，衛星站接接收到來自主路和備路信號后，通過衛星上行系統來實現廣播電臺節目的全面上星[3]。

3.2衛星轉播車與現場直播車。衛星轉播車與現場直播車不僅豐富了節目的傳輸手段，而且保障了直播節目的安全播出。衛星轉播車與現場轉播車的車系統的作用有：一是，可以傳輸高質量無線數字，提供高質量的轉播傳輸以及支持節目直播的制作；二是，還可以解決部分主要節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、網絡音頻節目、網絡視頻節目的能力。衛星轉播車和衛星直播車不僅可以組合使用，而且可以獨立完成節目的直播與傳送任務，它們的存在可以為廣播節目的直播與傳送提供一個強大而又靈活的移動技術平臺。其中衛星轉播車可以通過三種傳送方式實現轉播的目的，分別為衛星傳送、地面微波傳送、地面電信線路傳送，它主要用在大型轉播現場的，為現場提供移動技術平臺，支持信號的雙向傳輸。衛星轉播車技術系統主要包括：車載傳送系統、衛星轉播車音頻系統、以及固定地面站傳送系統等。現場直播車主要應用在國際臺各調頻欄目在各直播現場提供一個移動技術直播平臺。其系統主要包括車載音頻系統、車載視頻系統、傳送系統等。現場直播車的傳輸能力也很強大，可以實現數據的雙向傳輸，并可以進行多業務傳輸，現場直播車可以在大多數的傳輸環境中進行獨立作業，能夠很好的完成直播傳輸任務。

4結束語

衛星數字通信技術一定會有更加廣闊的應用空間，在廣播電視傳輸的作用也將會越來越不可替代，系統功能不斷的完善不斷的強大，會更加有效的推動廣播傳輸的發展，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揮作用。

作者:孫雪柳 單位:國家新聞出版廣電總局763臺

參考文獻:

[1]喻強.數字衛星通信在廣播傳輸中的應用[J].科技展望,2015,12:111.

[2]葛莉.淺析數字微波通信與衛星數字通信技術在廣播傳輸中的運用[J].通訊世界,2015,21:69-70.

[3]楊威.數字微波通信與衛星數字通信技術在廣播傳輸中的運用研究[J].數字技術與應用,2014,5:56.