卫星数据广播接收系统

气象卫星地面站数据接收系统关键流程分析及故障处理作者：周晓丽林宇婷赵信一来源：《中国新通信》2024年第13期摘要：本文介绍了乌鲁木齐气象卫星地面站喀什分站数据接收任务及地面数据接收系统的组成和功能。

对数据接收的关键流程，包括接收计划、运行接收、数据传输等关键点进行了分析。

同时，总结了卫星数据接收系统中常见故障的类型及排除方法，以确保卫星数据能够完整和稳定地传输。

关键词：气象卫星；数据接收系统；运行流程；故障处理气象卫星地面数据接收站在卫星气象事业中扮演着至关重要的角色。

它们通过接收、处理和分发卫星数据，为气象预报、气候研究、国际合作和灾害应急响应提供支持，推动卫星气象事业的发展和进步[1-2]。

乌鲁木齐气象卫星地面站目前承担着我国FY3C、FY3D、FY3E、FY3F、FY3G卫星的数据接收任务，其地面数据接收系统从2008年的FY3（01批）已经发展到目前的FY3（03批），具备多星多任务的接收能力。

随着我国卫星气象事业的不断发展[3-5]，为显著提高西部地区卫星遥感数据的快速服务能力，在2017年又建成了乌鲁木齐气象卫星地面站前端接收站——喀什分站。

喀什分站先后承担了FY3D、BF1A、BF1B、FY3E、FY3G、FY3F等卫星的数据接收任务，其数据接收系统由FY-3（02）批和FY-3（03）批两大系统组成。

03批系统已于3月份完成验收测试，并与02批系统进行了软件升级和初步融合，形成了既独立又相互关联的系统，提高了系统的可靠性。

本文主要分析了喀什分站设备运行的关键流程及故障维护情况。

一、数据接收系统组成及功能喀什前端站的数据接收系统由FY-3（02）批和FY-3（03）批数据接收系统组成。

FY-3（02）批包括三部12米天线，而FY-3（03）批包括一部12米天线。

后端系统配备了七条MPT接收信道和九条DPT接收信道。

通过对02批天线信道的升级改造，使得02批建设的系统能够接收03批卫星数据，确保在两颗卫星同时过境时，有两套天线可以同时进行接收。

一、卫星广播电视地面接收站卫星广播电视地面接收站主要由室外接收设备（卫星接收天线、高频头）和室内接收设备（卫星电视接收机）等部分组成。

（一）卫星广播电视接收站天线接收来自卫星的下行信号，经高频头得到中频信号，送入卫星接收机，经过图像和声音处理输出图像和声音信号，然后直接送给电视机，即可重现图像和声音。

根据用途不同，卫星地面接收站可分为三种类型：个体站、集体站和转播站。

这三种类型接收站的卫星电视信号的接收部分都是相同的，不同的仅在于集体站和转播站需要对接收信号进行再调制传输。

图3-1所示的系统中，若其输出端直接与用户电视机连接，就构成个体接收站。

图像信号数据图3-1 卫星广播电视个体接收站设备组成图图3-2为集体接收站的系统框图，室外设备输出经过功率分配后，可以为多个室内设备提供卫星中频信号，各室内设备可以分别进行收看。

数据图像信号数据图3-2 卫星广播电视集体接收站设备组成图图3-3为有线电视前端卫星节目地面接收系统框图，它的前面接收部分与个体站完全相同，不同之处在于其输出的图像和伴音信号不是直接送给电视机，而是再调制到有线电视频道上，并通过有线网络传送给用户。

图3-3有线电视前端卫星节目地面接收系统框图图3-4为卫星地面转播站系统框图。

卫星接收解调后的图像与伴音信号被重新调制到地面电视频道上，并通过功率放大后，从天线上再发射出去，让用户的电视机能直接从空中接收到转发来的卫星电视节目。

图3-4 卫星地面转播站系统框图（二）卫星数据广播接收卡/机用于接收远程教育等数据广播的卫星数据广播接收系统由室外设备（卫星接收天线和高频头)、室内设备（卫星数据广播接收卡/机）组成，与计算机和电视机等设备相连。

卫星数据接收卡/机装入计算机内或通过网络连线送给计算机并接收数据广播节目，并通过计算机中加装的专用软件与硬件实现信息解码、存储和多种形式的收看(计算机、电视机、投影仪等)。

二、卫星接收机调整地面接收站各部分之间连接示意图如4-1所示。

#4 卫星电视接收机系统简介什么是地球同步卫星地球同步卫星就是在离地面高度为35786千米的赤道上空的圆形轨道上绕地球运行的人造卫星。

其角速度和地球自转的角速度相同，绕行方向一致，与地球是相对静止的。

馈源有什么功能馈源又称波纹喇叭。

主要功能有俩个：一是将天线接收的电磁波信号搜集起来，变换成信号电压，供给高频头。

而是对接收的电磁波进行极化。

高频头有什么功能高频头又称低噪声降频器（LBN）。

其内部电路包括低噪声变频器和下变频器，完成低噪声放大及变频功能，既把馈源输出的4GHz信号放大，再降频为950-2150MHz第一中频信号。

卫星天线的种类卫星天线通常由抛物面反射板与放置在抛物面凹面镜核心处的馈源和高频头组成。

目前KU频道多采用馈源一体化高频头。

按馈源及高频头与抛物面的相对位置分类，有前馈式（又称中心馈源式）、偏馈式和后馈式。

前馈、偏馈式多用于接受，后馈应用于发射。

什么样的天线好卫星接收天线的增益是重要参数之一，且增益与天线口径有关。

口径越大，增益越高。

天线的波束细如线状，要求天线的精度与表面光滑光洁度越高越好。

一般的天线抛物面为板状及网状，显然板状抛物面要比网状抛物面增益要高，而板状整体抛物面又要比分瓣拼装抛物面增益要高。

IRD是什么IRD（Intergrated Receiver Decoder)是指综合译码卫星接收机。

数字IRD与仿真IRD的对比数字IRD比仿真IRD有如下长处：1。

数字IRD 接受的图像大体与发送端一致；2。

完全消除色亮干扰、微分增益和微分相位失真引发的图像畸变；3。

长距离数字传输不会产生噪声积累；4。

便于加工处置、保留、多任务制和加密处置；5。

节约频谱资源。

若是说数字IRD有缺点的话，就是价钱略高于仿真IRD。

如何选购数字卫星接收机选购数字卫星接收机，除通常注意的因素，如技术指标、外形、质量、价钱及售后服务之外，以下问题应慎重考虑：（1）选低门限值的，才能保证在弱信号、小口径天线接收，在一只高频头进行双星接收或多只高频头配一副天线接收等条件下取得满意效果。

KU波段卫星广播数据接收系统的维护湖北省巴东县教育技术装备站内容提要：贫困地区许多条件艰难的中小学校通过教育部、李嘉诚基金会西部中小学现代远程教育扶贫项目，建起了KU波段卫星宽带数据接收系统，广泛运用于教学，发挥了很好的效用。

然而，当系统出现故障时，因技术条件所限而不能及时排除，影响了正常使用。

本文介绍了系统结构及检修保护方法。

关键词：卫星IP数据，接收，软件，故障一、接收系统简介教育部、李嘉诚基金会西部中小学现代远程教育扶贫项目（下列简称“远教扶贫项目”）分两期工程实施，各完成5000个KU波段卫星接收点的建立。

各地所用的设备是由不一致厂家提供的产品，因而不完全相同，但其用途都是接收鑫诺1号卫星转发的远程教育资源。

2002年秋，在项目第一期工程，湖北省巴东县有80所中小学校安装了KU波段卫星宽带数据接收系统。

要紧设备有：天馈系统（120CM抛物面天线、11300MH本振高频头、馈源、馈线等）一套，内装清华永新NDB-S11型卫星卡的联想开天4600计算机一台，DVS—398CE接收机一台，与带VGA输入端的大屏幕彩电、打印机等一些其它附属设备。

既可接收卫星IP数据，又可收视DVB-S数字卫星电视广播。

本文以该批设备为例，要紧谈谈卫星IP数据接收方面的问题。

卫星数据接收系统的基本结构如图1所示。

天馈系统将收到的卫星信号放大、变（降）频，通过同轴电缆输送到装在计算机内的卫星卡LNB输入端，再进行放大、变（降）频、解调等各项处理，恢复成可直接调用的原始数据资源。

图1 接收系统基本结构示意图一、各设备连接形式当多个接收设备共用一个高频头时，各个设备并非一定能按其所设置的极化方式而工作。

不管各个设备极化方式的设置是相同还是不一致，最终在高频头上只能是一种极化方式的结果。

明确这一点，对相当一部分故障的分析查找是很有帮助的。

系统中各个接收单元的连接形式不一致，其极化方式的结果就可能不一致。

下面针对不一致的连接形式进行极化方式的讨论。

农村集体接收卫星数字广播系统设计及建设研究◎浙江传媒学院中广学院李远东前言对于用户较少、分散居住、无网络传输条件，且当地的MMDS （包括MUDS ）未进行较大程度数字化改造或虽然改造已经完成，但由于受到复杂地形地势的限制而使部分用户无法正常接收数字MMDS 信号的农村地区而言，如何以更加经济且安全的方式充分利用我国广播电视卫星的现有节目资源使农民群众接收到套数多的且质量高的下行信号，或者在原有广电村村通平台的基础上提供更多套数的节目，以满足其日益增长的文化需求，就成了需要解决的问题。

随着鑫诺3号与中星6B 的在轨正常运行，目前，原国家信息产业部及某些省（如浙江与山东）的信息产业厅已开始在部分农村地区推广专为我国广大农民群众接收合法卫星广播节目而设计的新一代农村卫星电视接收系统，该系统的主要特点是使用双星（鑫诺3号与中星6B ）接收基站及专用的卫星接收机、每户均能接收到40多套电视节目。

此举同时也可防止用户对境外卫星节目的非法接收，但该系统至少存在以下两点不足：还不是针对以上问题的最经济的解决方案；随着中星9号目前的正式开播与其备份星鑫诺四号的即将发射，系统的使用范围还有待扩大。

本文就针对这两个问题，基于笔者的实践经验及对目前农村卫星共用接收站与农民群众个体接收站普遍存在的问题的了解，并结合一项国际上的最新技术，粗浅的提出了一套较经济与完整的卫星广播信号农村接收简易系统的设计方案，同时，本文也侧重于对系统建设中的关键环节及建成后的维护等进行探讨，以更大程度的减少投资费用、延长系统的使用寿命并增强系统对终端用户或多或少的适应能力。

本设计方案简介1本系统为若干农户共用一个卫星广播接收站而设计；2考虑到需建设集体接收站的农村地区的自然条件与我国目前的广播卫星（中星6B 、鑫诺3号与中星9号）传输的免费节目资源状况，大体上，本设计包括两套方案，即：用一副前馈抛物面天线接收中星6B 与鑫诺3号传输的C 波段节目信号；用一副0.9m 偏馈天线接收中星9号传输的K u 波段节目信号。