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。

卫星电视广播系统的组成
系统由上行发射站、广播卫星、卫星电视接收网三大部分组成，如图1-2所示。

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1.上行发射站（简称上行站）；其任务是把电视中心的节目信号经过调制，变频和功率放大送给卫星。

同时也接收由卫星下行转发的微弱信号，用来监测卫星转播节目质量的好坏。

该部分也称为控制站，它一般同上行站建在一起。

上行站可以建成多座分站和移动站（如车载式）。

有的主站还设有遥测遥控和跟踪设施，可以直接对卫星进行监控。

2.广播卫星：它是该系统的核心部分，卫星对地面应该是同步的，它的公转必须与地球的自转保持同步，并且姿态正确。

星载设备由天线、太阳能电源、控制系统和转发器等组成。

通过转发器把上行信号经过频率变换及放大后，由定向天线向地面接收网发射信号。

3.卫星电视接收站：其作用是接收从卫星上发回的节目信号，一般有四种类型：
A.转发接收站：主要用来接收卫星下发的电视信号，作为信号源供设在该地区的电视台或转播台进行转播。

该站设施较复杂，接收到卫星转发的微弱信号后，必须经过放大、变频、调制转换，将卫星传送的调频信号变换为残留边带调幅信号，然后再经过变频，功率放大，通过天线发射出去，供各家电视机收看节目。

B.电缆网接收站：作用与上述相同，只是通过电缆将信号分送到各用户收看电视节目。

C.个体接收设备：用户使用小型天线和简易接收设备收看卫星电视节目。

D.集体接收站：比个体接收天线大，接收到卫星节目后经过各种匹配装置供多台电视收看。

卫星数据广播系统CMACast接收天线安装调试作者：肖炳坤,吕锟,崔珺,罗凤明来源：《电脑知识与技术》2011年第13期摘要：随着新一代卫星数据广播系统CMAcast即将投入使用，全省气象部门都要对卫星接收天线进行安装调试。

该文简单介绍了卫星接收天线选址的注意事项及天线架设的正确方法，详细介绍了卫星接收天线方位角、仰角和极化角正确的计算方法及对其进行调整的具体方法步骤。

关键词：卫星接收天线；安装；调试；方位角；仰角；极化角中图分类号：TN828文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)13-3171-02Installation and Adjustment of Satellite Antenna of CMACastXIAO Bing-kun, LV Kun, CUI Jun, LOU Feng-ming(Huizhou Meteorological Bureau, Huizhou 516003, China)Abstract: As the new generation CMACast is about to put into operation, installation and adjustment of satellite antenna is consequently placed on the agenda in meteorological department. In this article we briefly introduced the considerations of satellite antenna site selection and sound approach of antenna erecting, and mainly explained the decision methods of azimuth, elevation and polarizing angle and key steps to adjust these angles.Key words: satellite antenna; installation; adjustment; azimuth; elevation; polarizing angle1 卫星接收天线的安装1) 天线选址:卫星地面站的选址是一个重要环节，必须充分考虑以下几个方面：天线指向卫星方向上不能有任何障碍物；天线周围不应有干扰源；卫星天线架设的基座要牢固；卫星天线的架设位置应避开风口；在房顶架设时，应考虑在风暴情况下地面站因受力而产生的对屋顶的破坏性影响；在平地上架设应考虑天线可能带来的安全问题；卫星天线架设时应考虑电缆线长度尽可能短；传输线应使用性能较好的同轴电缆并对接头做好防水处理[1]；在多雷雨地区，天线的架设应避开雷击多发地点并采取多种避雷措施防止雷击事故发生。

有线电视和卫星接收系统概述一、有线电视的发展有线电视起源于1948年美国的宾夕法尼亚洲曼哈尼的一个山谷城市，通过建立了一副公用天线的接收装置，解决住在无线电视服务阴影区内居民公共天线电视接收系统（MATV）效果不佳的问题，通过使用同轴电缆将系统信号传输并非配入户，解决了居民收看电视的困难。

随后由于它的突出优点，很快地在世界各地发展起来。

当今，有线电视系统采用一套专用接收设备，用来接收当地的电视广播节目，以有线方式（目前一般采用光缆）将电视信号传送到建筑或建筑群的各用户，这种系统克服了楼顶天线林立的状况，解决了接收电视信号时由于反射而产生重影的影响，改善了由于高层建筑阻挡而形成电波阴影区处的接收效果。

目前，有线电视技术已经遍布全世界，通过技术的发展和设备、器件的更新，是有线电视的容量从只传输一个电视频道信号，发展到能传输上百套节目。

且传输距离越来越远，传输技术从原来的公共天线发展到光纤和微波多路传输，系统功能由单一的传输电视信号发展到双向传输多功能综合应用。

卫星电视则是通过卫星来直接转发的电视信号系统。

二、有线电视的组成有线电视（CATV）系统主要由信号源、前端、干线传输和用户分配系统等几部分组成。

系统容量、规模大小和质量的高低由它们所决定。

信号源为用户提供节目，包括用于有线电视系统的外部信号源和内部信号源。

外部信号源包括接收卫星、微波中继站、开路电视和调频广播节目需采用的各种接收天线。

内部信号源包括摄像机、放像机、DVD和必要的节目制作设备，为用户提供自办的电视和调频广播节目。

前端是接在接收天线或其他信号源与传输分配系统其余部分之间的设备。

它主要包括信号处理器和频率变换器、电视调制器和解调器、导频信号发生器、天线放大器、集中供电电源及混合器等设备，并可根据不同的需要将它们组合在前端机柜里。

前端可以分成远地前端、中心前端和本地前端等。

前端是有线电视中最重要的组成部分之一，是系统的中枢。

干线传输系统处于前端和用户分配系统之间，其作用是将前端输出的各种信号不失真而稳定地传输给用户分配系统。

风云四号卫星数据接收处理系统简介及日常维护和常见问题处理发表时间：2021-01-04T02:08:18.116Z 来源：《现代电信科技》2020年第13期作者：叶雅泉申晓芳宋雅婷[导读] 风云四号数据接收处理系统是按照轨道预报自动调度天线，接收处理风云四号L波段水平和垂直极化实时广播数据，并对数据进行处理，生成各个载荷的L2、L3产品；在此基础上进行产品存档。

在系统运行过程中，对系统运行状态进行监视，并对异常状态进行报警。

（新疆气象信息中心新疆乌鲁木齐 830002）摘要：风云四号数据接收处理系统全称为“风云四号科研实验卫星地面应用工程HRIT数据用户应用分系统”，是一套针对FY-4卫星广播的L1级HRIT数据（包括多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪和闪电成像仪），集卫星跟踪、数据接收、数据处理和产品生成为一体，具有较高自动化程度、时效性和可靠性，采用功能分布体系结构建设的新一代气象卫星数据处理系统。

关键词：卫星；数据接收；数据处理；自动化风云四号数据接收系统主要接收FY-4卫星广播的HRIT数据。

具备数据接收快视，多时次合成云图动画，设备监控，存档检索等功能，可接收处理多载波数据，同时利用探测数据能够生成天气和环境监测两大类产品，其中包括云产品、降水估计、对流出生、气溶胶、沙尘、火情、植被监测、地表温度等7类基础产品及多达39种可研遥感监测产品，构成一套完善的业务运行系统，该系统硬件国产率达100%。

1、系统介绍1.1系统简介风云四号数据接收处理系统是按照轨道预报自动调度天线，接收处理风云四号L波段水平和垂直极化实时广播数据，并对数据进行处理，生成各个载荷的L2、L3产品；在此基础上进行产品存档。

在系统运行过程中，对系统运行状态进行监视，并对异常状态进行报警。

风云四号数据接收处理系统包括：7.3米接收天线、L频段水平和垂直极化馈源、伺服、L波段水平极化接收信道、L波段垂直接收信道、DVB-S2数据接收解调器设备、数据进机处理、站运行管理、数据快视、产品生成、数据存档检索等。