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卫星通信基础知识第一节电磁波常识一、电磁波振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。
由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号, 医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。
二、电磁波的频率、波长人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。
频率是指在单位时间内电场强度矢量E （或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。
波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用入表示。
波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。
频率f,波长入，和波速v 之间满足如下关系：v=Xf如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz , 在国际单位制中，波速的单位是m/s（米/秒），波长的单位是m（米）, 频率的单位是Hz.对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。
例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000 米除98,000,000Hz,等于3.06 米。
不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。
人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz（lGHz=109Hz）以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。
频率在3 X1011HZ-4X 1014Hz之间的波称为红外线, 它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84X 1014HZ-7.69X 1014Hz之间的波为1417可见光，它能引起人们的视觉，频率在8X10Hz-3X10Hz 之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3X1017 Hz-5X 1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。
三大国际地面数字广播标准：1。
DAB/DMB2。
DRM3。
HDRadioDAB(数字音频广播标准)被许多国家特别是欧洲国家的广播系统所采用，在市面上可供挑选的DAB收音机非常多。
除无失真接收和CD级音质外，DAB的音频编码标准还允许用同一发射机发射多个数字广播和视频信道。
目前全球有5亿多用户接收近1000个不同的DAB广播节目。
数字多媒体广播(DMB)是从DAB演化出来的，使用现有的DAB基础设施广播节目。
DMB标准允许在同一频谱范围内提高频道的数量，并提供像数据和视频文件传输等新服务，第一个商用DMB已经在韩国开播，欧洲正在进行DMB试播。
DRM(世界数字广播)是一个新的开放式广播标准，该标准直到最近才开发出来，可以通过长波、中波和短波承载数字广播信号。
与需要重新分配频率的数字广播不同，DRM能够更高效地使用现有的调幅(AM)频段(低30MHz)。
DRM采用一项叫做带内同频(IBOC)技术，能够在同一频率上同时广播模拟和数字信号。
DRM广播已经出现在欧洲以及欧洲以外的地区，第一批DRM收音机已经上市。
另一个IBOC 技术HDRadio允许调幅和调频电台同时广播数字和模拟信号，为广播公司提供了一个通过同一频率广播多套节目的平台(组播);HDRadio提供CD级的高清音质、实时天气预报和最新路况信息、滚读文本和图像内容。
美国有1000多家HDRadio广播电台，受众占美国总人口的90%，其它几个国家也在测试这项技术。
卫星广播标准卫星广播技术采用商用通信卫星在世界五大洲传送数字无线电信号，世广、Sirius和XMRadio 是当今世界上的主要卫星广播公司，世广信号覆盖面主要是在非洲、亚洲和部分欧洲地区，Sirius和XMRadio主要在北美地区。
这三大广播公司都是私营公司，服务都是有偿的，节目解码播放需要他们提供的独有的硬件。
据消费电子协会统计，2006年初全球卫星广播入户率达到10%。
意法半导体的解决方案意法半导体的汽车信息娱乐及导航产品组合包括各种完整的车用数字收音机及多媒体解决方案、车用导航及远程信息处理解决方案和车用无线连接解决方案。
卫星广播培训考试题
一、卫星广播信号传输主要依赖于哪种技术？
A. 光纤传输
B. 无线电波
C. 有线电缆
D. 蓝牙连接
（答案）B
二、在卫星广播系统中，下列哪项不是地面站的主要功能？
A. 接收卫星传回的信号
B. 对信号进行加密处理
C. 发射信号至卫星
D. 提供互联网接入服务
（答案）D
三、关于卫星广播的覆盖范围，以下哪种说法是不正确的？
A. 可以覆盖全球大部分地区
B. 受地理环境和天气条件影响
C. 仅限于城市区域
D. 适用于偏远和难以布线的地区
（答案）C
四、卫星广播中，信号编码的主要目的是什么？
A. 提高信号传输速度
B. 增强信号抗干扰能力
C. 降低信号发射功率
D. 改变信号频率
（答案）B
五、在卫星广播接收端，以下哪项设备不是必需的？
A. 卫星接收天线
B. 高频头
C. 电视机
D. 信号放大器（在所有情况下）
（答案）D
六、关于卫星广播的频率选择，以下哪种说法是正确的？
A. 频率越高，传输距离越远
B. 频率越低，抗干扰能力越强
C. 需根据国际规定和实际需求选择合适频率
D. 任意频率都可用于卫星广播
（答案）C
七、在卫星广播系统中，下列哪项技术不是用于提高信号传输质量的？
A. 信号加密
B. 差错控制编码
C. 信号调制
D. 数据压缩
（答案）A
八、关于卫星广播的接收调试，以下哪种做法是不正确的？
A. 确保接收天线对准卫星方向
B. 调整高频头至最佳接收状态
C. 随意更改接收频率和参数
D. 定期检查设备连接和性能
（答案）C。
广播技术发展到今天，卫星直播广播利用卫星实现广播节目的大范围覆盖，它可以实现多媒体直播，听众还可以使用与普通收音机相仿的接收机收听节目。
由于节目是以数字方式传送的，音质可以达到CD级，受自然条件的负面影响很小。
一、卫星广播的原理卫星广播系统由地球同步卫星、广播上行站、数字接收机及地面控制运营网络组成。
广播流程如下：1、电台的信号上行可以通过传统的“总站”方法来实现，即各电台将信号传给一个中心站进行处理，然后再从这里统一传输给卫星的透明转发器部分。
另一种方案是选择采用更小、更方便的上行馈送站，通过星上处理转发器将这些不同的信号转换成单一的下行信号，再发送回地面。
2、卫星转发器向地面发送数字广播信号，实现覆盖。
无论使用“总站”还是“分站”上行方式，传输到用户端的信号都是完全一样的。
3、地面广播接收机接收、播放节目。
就流程而言，卫星广播与卫星电视基本相同。
不同的是：卫星广播接收机无需大型抛物形天线，只要用小型便携式接收机就可以收听广播节目。
接收机上带有直径为10cm左右的圆形天线。
卫星广播的特点是方向性不强，这一点与数字卫星电视广播不同。
在世界任何地区，如山区、公海、森林都可以很清楚地收听节目，因为直播卫星辐射功率大，覆盖区域内EIRP值高，故其接收系统比一般通信卫星接收系统简单、小巧、价廉。
二、卫星广播的发展广播在20世纪20年代诞生后，经历了调幅、调频两个发展阶段，正快步进入数字化的第三个阶段。
首先登场的是欧洲国家于90年代中推出的DAB（digital audio broadcasting）系统，它成为国际电信联盟（ITU）认可的地面数字音频广播系统。
近年来，世界上不少有实力的广播机构纷纷以这一系统正式开播或试播数字音频节目。
中国广播媒体动作十分迅速，1996年12月16日在广东佛山广播电视中心进行了DAB 首次试播。
时至20世纪末，经国际电信联盟认可的另一套数字音频广播系统已登场亮相。
这就是世广卫星集团（WorldSpace）推出的卫星数字音频广播系统。
数字卫星接收设备调试培训教程一、基本概念：1、卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。
2、同步卫星通信：在地球赤道上空约36000公里的太空中围绕地球的圆形轨道上运行的通信卫星，其绕地球支行周期为一个“恒星日”，与地球自转同步，因而与地球之间处于相对静止的状态，故又称静止卫星、固定卫星或同步卫星，其运行轨道为地球同步轨道（ＧＥＯ）。
3、电视广播：利用无线电波或有线电路网即时传送或经存储编辑后播发的活动视觉图像，以节目形式播出，供广大观众收视的业务。
向受众传播声音为广播，传播图像与声音为电视。
利用静止卫星向广大地区转发广播电视信号，使用户能用简单、廉价的接收机收看电视和收听广播的系统，可供个体接收，也可供集体接收。
4、通信卫星：作为无线电通信中继站的人造地球卫星。
它转发无线电信号，实现卫星通信地球站之间或地球站与航天器之间的卫星通信。
其空间段为卫星及测控站，它可传输电话、电报、传真、数据和电视信息。
按其运行轨道分为低轨、中轨和静止轨道。
5、上行发送站：上行站作用是将欲传送的电视及附加信号（如广播图文等）通过上行信道送往赤道上空同步地球卫星，现以接收Ｃ波段（下行频率为３．７～４．２ＧＨｚ）加以说明。
地球站将电视中心送来的光缆和微波信号解调，得到多路视频和音频信号，经过视、音频切换器选出一路优质信号送往视、音频分配器，其输出分成两路相同的信号，分别送往各自的小信号处理单元，对信号进行调制、均衡、变频处理，将基带信号变为６ＧＨｚ的高频信号，经高功率放大后送至馈源，并由上行天线发送至卫星，小信号和高功率放大器一般为两套，经波导开关切换互为备份，这样可提高可靠性。
6、卫星：星上一般备有多个转发器，它将接收到的上行信号６ＧＨｚ变为４ＧＨｚ左右的下行频率信号，并进行极化变换，即上行信号如是垂直极化，则下行信号则为水平极化信号，反之一样。
再经功率放大之后，由卫星上的天线发送到地球上指定的服务地区。
例如山东卫视台，它由亚太地区位于赤道上空东径１３４°角（１３４°Ｅ）的亚太１Ａ号（ＡＰＳＴＡＲ－１Ａ）电视卫星进行转发的，其转发器型号为１０Ｂ，转发下行频率为４．１ＧＨｚ，极化方式为线性垂直极化（Ｖ），卫星服务地区主要为中国各地。
7、下行地面接收站：下行站可以是大型集体站或个人直接接收简易站，一般作为电视接收，只需单向接收即可。
其设备较简单，由三部分组成：天线系统、高频头（室外单元）和接收机（室内单元）。
天线由反射面、馈源、极化器、天线指向调整机构及天线基座组成。
高频头包括低噪声放大器和下变频器，它将下行接收频率４．１ＧＨｚ（山东卫视台）变为９５０～１４５０ＭＨｚ的频率信号（第一中频）输入到接收机，接收机再将第一中频信号处理，转变为视、音频信号输出，供用户使用。
当电视信号不理想时，还可通过天线控制单元及驱动控制电路调整天线方位角和仰角等，使图声达到满意的效果，实现对卫星跟踪遥测的目的。
8、 DVB概念：DVB是一种新的广播技术，按字头直译是：数字（Digital）、视频（Video）、广播（Broadcast）通俗地讲就是：数字电视广播。
以欧洲为主，他们自1993年开始规划"数字视频广播"以来，一直称之为DVB 项目。
此后，到目前为止已有200多个组织参加，包括欧洲和全世界的一些制造商、研究机构，网络运营者和广播公司等。
这是一种卫星化全数字家用电视技术革新的发展方向。
9、卫星系统常用名称（中英对照）ＡＰＭＴ个人卫星移动通信系统ＢＳ卫星广播ＣＢＴＶ数字电视ＣＣＳＴ中文图文电视ＣＮＲ载噪比。
它是卫星地面接收机终端的一项重要技术指标，一般为７～８ｄＢＤＢＳ电视直播卫星；卫星直接接收；数字广播卫星ＤＩＳＥＱＣ．ＳＷＩＴＣＨ卫星设备数码控制转换ＤＱＴ卫星接收模块ＤＴＨ数字高清晰度直播电视卫星；卫星直播到个人家庭ＤＶＢ数字卫星转发器；数字广播电视；数字压缩卫星接收机ＤＶＢ－Ｃ数字有线电视ＤＶＢ－Ｃ数字卫视中国标准ＤＶＢ－Ｔ数字地面广播电视Ｄ２－ＭＡＣ－Ｄ２欧洲卫星直播电视标准ＥＩＲＰ卫星转发站等效全向辐射功率。
它与卫星转发器的发射天线增益及其输出功率乘积成正比。
单位用ｄＢＷＥＰＧ电子程序指南；电子节目菜单ＦＥＣ前向误差校正方法或称前向误码校正比率或误码率。
接收此信号时必须与卫星上行编码一致才能解码，它是接收机输入信号的重要参数，常用比率为１/２、２／３、３／４、５／６及７／８Ｈ水平极化；行同步ＨＤＴＶ高清晰电视ＩＰ画面输入处理ＩＲＤ机顶合（欧洲机顶盒称ＳＴＲ）ＩＳ－Ｖ国际通信卫星ＬＨ左旋圆极化ＬＮＡ低噪声前置放大器；有时也表示高频头ＬＮＢ高频头；低噪声下变频器；低噪声放大器和下变频器组合件ＭＣＰＣ多路单载波ＭＭＤＳ多频道微波分配系统ＭＰＥＧ－２／ＤＶＢ国内、欧洲卫星节目标准ＭＰＥＧ－２高清晰图像压缩标准ＭＳＹＭ兆符码率ＰＡＮＤＡ－１熊猫伴音，它可传送卫星６套伴音ＰＩＤ ＰＡＣＫＥＴ．ＩＤＥＮＴＩＦＥＲ 我国和欧洲数字卫星是按ＭＰＥＧ－２／ＤＶＢ标准，ＭＰＥＧ－２核心是传送“数据包”，ＰＩＤ码是以０～９及字母Ａ～Ｋ的组合出现，从而为手动选台提供方便ＱＰＳＫ四相相移键控；正交相移键控ＲＨ右旋圆极化ＲＦ卫星接收机电视高频信号输出端ＳＡＴＡＮ卫星天线ＳＡＴＣＯＭ卫星通信Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ卫星Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｄｉｇｉｔａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ卫星数字传输Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｅａｒｔｈｓｔａｔｉｏｎ卫星地面站Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｏｆｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ卫星电视Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ同步卫星Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ卫星转发器ＳＣＰＣ单路单载波ＳＩＧＮＡＬ．ＳＴＲＥＮＧＴＨ．ＧＮＩＤＥ信号强度指南ＳＭＡＲＴ．ＣＡＲＤ智能卡ＳＭＡＴＶ卫星共用天线系统ＳＴＡ．ＴＶ卫星电视ＳＹＭＢＯＬ．ＲＡＴＥ符码率。
或用符号率或符号速率，下面单位内容相同：ＭＳＹ／Ｓ；Ｍｂｉｔ／ｓ；ＭＢＹＴＥ／Ｓ；ＭＢＴ／Ｓ，我国使用范围在２～３０Ｍｂｉｔ／ｓ和２～４０Ｍｂｉｔ／ｓＴＴＣ中国图文广播时钟；遥测遥控跟踪站ＴＴＤ中国图文广播数据ＴＶＢＳ卫星电视；卫星电视广播节目ＴＶＲＯ普通单收站Ｖ垂直极化；帧同步ＶＢＩ场消隐期间；用场消隐期间传递图文电视“ＦＥＣ”是纠错方式，单路单载波（ＳＣＰＣ）就是指在一个载波也就是一个卫星下行频率情况下传输的是一路电视信号。
如亚洲２号上除内蒙卫视外的各省市卫视台，亚洲３Ｓ上的韩国阿里郎卫视，都是单路单载波信号。
多路单载波（ＭＣＰＣ）是指在一个载波或一个卫星下行频率情况下传输的是多路电视信号，如亚洲２号上的内蒙台（２路）中央４、９、Ｔｅｓｔ（３路），亚洲３Ｓ上的凤凰卫视中文台、资讯台等（１２路），便是多路单载波信号。
在单路单载波（ＳＣＰＣ）情况下，一个３６ＭＨｚ的转发器可以容纳５个左右数字卫星信号，每个载波信号一般６ＭＨｚ带宽，载频间还有１ＭＨｚ宽的隔离。
在这种情况下，一个转发器上的ＴＷＴＡ功率被５个数字卫星信号使用，显然每个数字卫星信号所获得的功率要小于一个转发器只给一路模拟卫星信号的功率，因此真正的一路数字卫星电视信号的ＥＩＲＰ值要比模拟卫星电视信号小，这就是数字卫星信号比模拟卫星电视信号难接收的主要原因之一。
在多路单载波（ＭＣＰＣ）情况下，它的优势就是可以在一路载波（下行频率）下传输数路甚至二十多路电视信号，当然这个载波信号的带宽要比单路单载波宽了，通常此时的多路单载波信号要占一个转发器３６ＭＨｚ的带宽，如亚３Ｓ上信号大多如此。
在一路载波下要传输如此多路的电视信号，从技术上，对基带信号的要求是很高的，其中有一点是如何防止多达２０余路电视信号之间的串扰问题，解决的方法是降低它们的电平，采用功率回退的办法，结果是多路单载波信号既便是占用一个转发器的功率，而实际发射的功率还是变小了。
所以ＥＩＲＰ值也要比模拟卫星信号的ＥＩＲＰ值小，因此接收起来难了。
这一点从亚洲３Ｓ的频谱图上可以充分看到，从频谱上看到模拟信号的凤凰中文台、华娱、东凤等信号的幅度（场强）明显要大于各种数字信号的幅度，同时多路单载波信号中，所传输的电视路数越多，每一路电视信号压缩的越历害，其带宽就越窄，其传输质量越难以保证。
为了在较窄的带宽情况下传输而不丢失信息，就必须采用高符码率传输，如１０Ｂ转发器传输的凤凰卫视中文、资讯等１２套节目的ＭＣＰＣ信号就采用了高达２６．８５Ｍｂ／ｓ的速率来保证。
又如传输２１套节目的６Ａ转发器也采用了高达２７．５Ｍｂ／ｓ的速率，用这么高的速率就是为了弥补频带过窄而易丢失信息的矛盾。
二、卫星接收重要组成设备：1、接收机：现在基本上都是数字的了。
种类很多，牌子也不少，但分类基本上也就4种：A、免费机器（只能收免费节目，锁码频道收不到）B、插卡数字机（配合卡，可以收看锁码频道）C、接收卡（需要电脑支持，用软件解部分锁码频道）D、模块机（价格稍贵，需要模块和卡）2、天线：天线尺寸大小不等，又有正馈、偏馈之分。
不同星上的节目由于卫星位置和功率选用不同的天线尺寸和种类。
Ku波段的主要接收特点：Ku波段是指频率在12-48GHz的电波。
国际电信联盟将11.7-12.2GHz 的频率范围优先划分给卫星电视广播专用。
从频率上看，Ku波段的频率为C波段频率的3倍，而波长是C 波段4GHz波长的1/3。
与C波段相比，Ku波段的优点有：A、接收天线的口径较小，这是因为Ku波段的波长短，在口面效率和增益相同的条件下，Ku波段使用的天线口径可以是C波段天线口径的1/3,天线方面的成本就低了。
B、Ku波段的地面场强较高，由于Ku波段转发器的功率比C波段转发器功率大得多，其等效全向辐射功率就大。
C、可用频带较宽，C波段的频率范围是3.7-4.2MHz，带宽是500MHz。
而Ku波段的带宽达800MHz，可利用性高。
D、由于频率高，各种电波对它的干扰较小。
当然，Ku波段卫星广播也有不足之处，这就是雨衰对它的影响较大，当电波穿过地球大气层中降雨的区域时，雨水对电波会产生吸收和散射，造成衰减。
雨水越大，衰减越大，当雨衰达到20db时，就会暂时性的中断卫星广播，这种情况不多。
3、高频头(LNB)：LNB(low noise block downconverter)就是低噪声降频放大器一般可分为C频LNB(3.7GHz-4.2GHz)和Ku频LNB(10.7GHz-12.75GHz)。
因卫星讯号在抵达天线前已相当微弱及同轴电缆传输的频率越高讯号损耗越大，所以才需要LNB来做改善。
LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2150MHz(依LNB种类决定中频范围)，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。
