卫星数字通信技术在广播传输中的应用

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摘要：卫星数字通信技术是我国广播电视节目传输中应用到的主要技术。从卫星数字通信的概述开始入手，分析了卫星数字通信系统的基本原理，最后探讨了卫星数字通信系统在广播传输中的应用。

关键词：卫星数字通信技术；广播传输；运用

1卫星数字通信的概述

卫星数字通信是航天技术与电子技术相结合而产生的一种新型的通信方式，有着重要的作用。卫星数字通信通过中继站和终端站来实现通信目的的，具体来说卫星数字通信的中继站是人造卫星，终端站为地面站，可以有多个终端站，来实现两个或者多个终端站之间的通信，这种通信具有容量大、区域广的特点[1]。在卫星数字通信中应用的人造卫星叫做通信卫星，它与地球的自转的周期与方向同步，所以也叫做地球同步卫星，通信卫星始终固定在天空中某一位置上，方便地面与卫星的通信。卫星数字通信技术是我国广播电视节目传输中应用到的主要技术之一，随着数字技术的发展，它在广播电视传输中的优势更加鲜明。与微波数字通信传输相比其优势具体表现在：一是覆盖面广；二是投资成本低且建设快；三是传输信号的质量高；四是便于维护；五是运行成本低。与模拟卫星广播相比其优势具体表现为：一是可以节省卫星频率资源；二是，节省运行成本；三是节目信号质量高；四是数字信号处理与开发更加方便。

2卫星数字通信系统的基本原理

2.1卫星数字通信系统的组成。在广播传输中卫星数字通信系统主要由卫星上行发射站、测控站、星载转发器以及卫星接收站这四部分组成。广播数字卫星上设有C波段转发系统和Ku波段转发系统[2]，上行发射站的主要作用是发射C波段信号和Ku波段信号，并接收卫星下行转发的微波信号。具体机制为：上行发射站将广播控制中心发送来的各种信号进行处理与调制，将上频率与高功率进行放大后，将上行C波段信号和Ku波段信号通过定向天线发射给卫星。上行发射站接收卫星下行转发的微波信号的作用是对卫星转播节目的质量进行监测。星载转发器的作用是将地面上行站发送的上行C波段信号和Ku波段信号进行接收，并将接收的上行微波信号进行放大以及变频处理后，再进行放大，然后将经过一系列处理的信号发射给地面服务区。星载转发器相当于中继站一样发挥作用，它的优点是保障广播信号以最低的附加噪声和失真进行传送。

2.2卫星上行发射站系统。广播电视台的覆盖性广的特点，起到最重要作用的部分是卫星上行站系统，上行站的设备一旦发生故障就会导致整个广播电视信号的传输会全部中断，这就要求在上行站应用的设备安全性、稳定性、以及可靠性要非常高，并且要存有备份。广播卫星上行发射站可以将一路或者多路信号传送到卫星，卫星转发其在广播电视卫星中设有C波段信号转发系统和Ku波段信号转发系统，它的作用是将上行发射站传送的信号进行接受，另外也将下行信号转发给广播地面接收站。卫星上行发射站的主要由天线分系统、高功率放大设备、低噪音接收设备、上下变频器调制解调器、系统监控设备以及附属设备构成的。其中天线分系统中天线的作用是将发射功率转化为电磁波能量由上行站传送给卫星，同时也会将及微弱的有空间卫星发出的电磁波能量进行转化，转化成为同频信号来传送到接收机。在卫星上行站系统中低噪声接收设备是进行第一级放大的，高功率放大设备是进行第二级放大的；上下变频器的作用是搬移在射频与中频之间的频谱；调制解调器的作用是对信号进行调制，将广播控制中心发出的信号调制后传输到空间卫星，可以降低信号传输的噪音干扰的影响；系统监控设备的作用是对上行站的所有关键设备进行监控，来方便掌握每台设备的工作状态以及主要指标特性等。

2.3星载转发器。星载转发器在数字卫星通信系统中有着重要的地位，起着中继站的作用，它的性能好坏可以对数字卫星通信系统的工作质量造成直接影响。所以星载转发器在放大和转发地面站传送的信号时其附加噪声以及失真性能应该保持最低。星载转发器的噪声包括非线性噪声和热噪声，其中非线性噪声的来源主要是转发器电路或者器件特性的非线性，而热噪声的来源主要是设备的内部噪声以及通过天线传来的外部噪声。转发器可以分为两大类：其一是透明转发器；其二是处理转发器。其中透明转发器的作用是将地面发来的信号进行低噪声、频率以及功率放大后进行转发，它主要应用于模拟卫星通信系统中。另外处理转发器不仅可以转发信号还可以进行信号处理，多应用于数字卫星通信系统中，它可以很好的消除噪声的积累。

3卫星数字通信系统在广播传输中的应用

3.1卫星数字广播。将卫星应用到广播节目的传输中，是为卫星应用技术的重大突破，并且卫星数字传输在广播节目中有着越来越重要的作用。节目信号到达播控系统后，数字矩阵被中控机房进行切换，然后将要输出主路和备路节目信号分别送到光端机和微波端机，通过光缆以及微波传输到云岗卫星地球站，卫星站接接收到来自主路和备路信号后，通过卫星上行系统来实现广播电台节目的全面上星[3]。

3.2卫星转播车与现场直播车。卫星转播车与现场直播车不仅丰富了节目的传输手段，而且保障了直播节目的安全播出。卫星转播车与现场转播车的车系统的作用有：一是，可以传输高质量无线数字，提供高质量的转播传输以及支持节目直播的制作；二是，还可以解决部分主要节目的应急制作以及传输问题；三是，具有采集、传送以及直播音频、视频、网络音频节目、网络视频节目的能力。卫星转播车和卫星直播车不仅可以组合使用，而且可以独立完成节目的直播与传送任务，它们的存在可以为广播节目的直播与传送提供一个强大而又灵活的移动技术平台。其中卫星转播车可以通过三种传送方式实现转播的目的，分别为卫星传送、地面微波传送、地面电信线路传送，它主要用在大型转播现场的，为现场提供移动技术平台，支持信号的双向传输。卫星转播车技术系统主要包括：车载传送系统、卫星转播车音频系统、以及固定地面站传送系统等。现场直播车主要应用在国际台各调频栏目在各直播现场提供一个移动技术直播平台。其系统主要包括车载音频系统、车载视频系统、传送系统等。现场直播车的传输能力也很强大，可以实现数据的双向传输，并可以进行多业务传输，现场直播车可以在大多数的传输环境中进行独立作业，能够很好的完成直播传输任务。

4结束语

卫星数字通信技术一定会有更加广阔的应用空间，在广播电视传输的作用也将会越来越不可替代，系统功能不断的完善不断的强大，会更加有效的推动广播传输的发展，因此我们需要更加重视这一技术的有效应用，让其在更多的领域内发挥作用。

作者:孙雪柳 单位:国家新闻出版广电总局763台

参考文献:

[1]喻强.数字卫星通信在广播传输中的应用[J].科技展望,2015,12:111.

[2]葛莉.浅析数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的运用[J].通讯世界,2015,21:69-70.

[3]杨威.数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的运用研究[J].数字技术与应用,2014,5:56.