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    2024-11-13 08:00:01 231次浏览
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    理论上,从声像的摄取经信道传输到接收端解码的整个过程均为数字化的信号处理过程,即称为数字电视或石子电视系统。由于在实际中有卫星、地面和有线三种信道传输方式,所以就出现了对应的数字电视传输与接收标准,既DVB-S,DVB-C的形式。就我国目前而言,地面采用自主知识产权的单多载波传输标准(GB20600-2006),使得在信号构成上与采纳欧洲传输标准的卫星DVB-C差异较大,所以本文着重在 DVB-S 和DVB-C的信号或码流构成的异同性作一个较为深入的分析研究与实际测试。这些工作对于读者深刻了解数字电视码流构成特点特别是指导数字电视的终端服务具有很强的针对性。

    码流构成上不同之处

    DVB-C与DVB-S的不同之处主要体现在信息编码上,经过系统复用后的TS流还要针对传输的信道进行用于纠错、抗干扰的信道编码,之后将多节目的TS流调制到某一个高频频点上。就目前各地开通的数字有线电视,其绝大多数节目都是引入能够纠错8个字节的RS(188,204)信道编码和64QAM调制技术,这种调制技术是先把3个字节的码流映射成4个6比特的符号,由6比特组成的64个符号去控制载波的幅度和相位而形成64QAM。因此,DVB-C的当前传输码率与符号率关系为:当前传输码率=符号率*LOG264*188/204,DVB-C中多数情况下的符号率为6875MS/S。此外,DVB-C系统的多数节目是加密传输的,即几乎所有频点上的TS流都含有加密信息,即含有ECM/EMM信息,这也是目前数字电视运营商重要的经济增长点,也乐意在机卡不分离即捆绑销售中分得一杯羹。

    而在DVB-S的下行传输流中,面向大众的节目,特别是教育频道上的节目,都是未加密的,只是分布在不同的星上。比如,我国目前卫星电视广播的主要卫星有中星6B(115.5°E)、鑫诺3号(125°E)和亚太6号(134°E),在亚太6号上对应频点(下行频率、极化方式和符号率分别为12275,V,27500)上的为CCTV-1/2/5/10/11/12/少儿等节目是加密的(即有ECM/EMM信息),而在鑫诺3号(4080,H,27500)和中星6B(3840,H,27500)上这些节目是开锁的,即没有ECM/EMM信息,等等。由于客观条件(主要是经济实力和政策因素)的限制,许多省市上星的节目数不多,多数省仅一套上星的节目。因此在DVB-S中,频带是宝贵的,每个频点上都有4~8套相当于DVD声像质量的数字电视节目,有的频点上还含有广播、数据业务等。也即DVB-C都是MCPC的。为了充分利用卫星转发器的转发功能及频率资源,广播电视的卫星传输信号存在极化角波,常用水平和垂直两种极化方式,而DVB-C不存在极化。又CATV网络质量明显优于卫星信道,所以数字有线电视多数为64QAM,而DVB-S多数采用QPSK调制技术即2比特一组的相位调制技术(载频利用率不及DVB-C),调制前除了RS(188,204)外,还引入FEC前向纠错措施,即采用卷积纠错码TCM与调制相结合的形式,主要是因为空间干扰大且多变性。所以DVB-S的当前传输码率与符号率关系为:当前传输码率=符号率*LOG24*FEC*188/204,这里的符号率对应于DVB-C中的就是符号率(单位上略有差异),卫星中的信号编码,其冗余大于DVB-C,即频率利用率较低。

    可靠性高

    目前被广泛应用的地面有线电视,由于要经过漫长的传输路径,其中某一个环节出现问题就有可能影响到整个链路的信号传输,轻则信号损失,重则信号中断,所以可靠性并不高。而卫星电视广播可以直接被地面接收,其传输通路相对简单许多,信号经过的转接少,且通过路径为宇宙太空,受干扰的因素也少,不会受到地面自然灾害的影响,所以信号比较稳定,可靠性要高出有线电视很多。

    如果是利用地面有线电视进行覆盖的话,在当前条件下每将人口覆盖率增加一个百分点,就需要可能大概成十亿元的投入,在一些特殊的环境下,所需费用还要更高。而卫星电视广播虽然其卫星转发器使用费用比较昂贵,但由于可进行点对多点广播,通信成本与通信距离无关,且可利用压缩编码和动态复用等技术以获得较大的系统容量,当需要进一步扩大覆盖面积时,其费用由众多用户分担之后基本与地面有线电视设备相当,甚至还要更低。

    技术指标

    要衡量一副天线是好是坏,需要根据一些技术指标来决定,接收天线的主要技术参数和指标大致包括有:增益、方向性、频带宽度和幅频特性等。

    增益

    天线增益表示天线在特定方向接收信号的能力,它与天线的方向性和效率有关,增益数值越大则天线的方向性越强,天线效率越高。而同一副天线,当工作的频率越高时,其增益也就越大;同样的天线,口径越大,增益数也就越大。可以说,在同等条件下,增益越高的天线接收效果也就越好,当然一锅双星等特殊应用场合除外。

    方向性

    天线的方向性指的是天线在面对不同方向时表现出的不同增益,即天线是否对某个角度过来的信号特别的灵敏。卫星接收天线在对来自空间中不同方向而强度相同的电波信号进行接收时,其相对接收能力也不尽相同。通常用方向性图、方向系数等表示天线的方向性。由于在水平和垂直两个平面上的接收能力不同,因此要表示一副天线的方向性时,需要有其水平面和垂直面两个方向图才行。我们将在水平面上辐射与接收无方向的天线称为全向天线,有一个或多个方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性,所以多用在点对多点通信的中心台如电视发射台。而定向天线由于具有辐射或接收方向,因此能量集中,增益相对全向天线要高,适合于远距离点对点通信如卫视接收,同时由于其具有方向性,抗干扰能力比较强。

    频带宽度、幅频特性

    任何接收天线都是需要工作在一定的频率范围内。我们规定天线输送到馈线的功率下降到输出功率的一半时,所对应的频率范围称为天线的频带宽度。在此频带宽度内,天线的各种技术参数指标(增益、方向性等)其中保持不变。而接收天线对信号增益随频率变化的关系则称为天线的幅频特性。即使频带宽度很宽,如果接收天线的幅频特性不好,那么在某些频点工作时天线一样不一定好用。所以接收卫星电视广播信号要求接收天线应该具有高增益、率、宽频带、幅频特性好等特性。

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