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卫星电视数字化传输系统监控技术探讨 　　我国卫星数字电视已有十多年的历程，数字化传送不仅节省大量卫星转发器带宽资源，传送节目质量也有飞跃性的提高，应用领域不断扩展。 　　数字化技术促进卫星电视大发展，同时，也为卫星地球站节目传送工作提出新的挑战。如何监控节目的有效传送、保障节目传送安全?是从业人员一直在摸索与实践的主要内容。 　　笔者试图分析卫星数字系统及数字化节目本身所具有的特性，结合实践经验，探索基于传输流以及频谱分析的监控技术新思路。 　　 　　卫星数字电视传输系统模型 　　 　　目前，国内卫星数字电视系统采用DVB-S标准，其信源编码采用MPEG-II标准。如图1，典型卫星地球站，主要包含节目压缩编码、节目复用和QPSK卫星调制等地面设备，以及为保障节目安全传送所必需的监控和备份冗余设备。 　　 　　1、上行设备 　　数字化的卫星电视上行系统与传统模拟系统没有差异，因为卫星频率资源的分配是确定的，不管基带是何种信号，都得依赖电磁波的空间传送来建立地空通道联系。 　　上变频器(Up convertor)，用于将已调制的中频信号转换成上行通道射频信号。固定卫星电视上行中频频率通常是70MHz，下行卫星中频为L波段。卫星转发器上下行频率必需严格符合空间频率划分规定的，C波段在 6GHz／4GHz，ku 波段在14GHz／12GHz，省级地球站大都租用C波段卫星转发器。 　　高功放(High power amplifier)，对小功率射频信号进行有源功率放大。使进入发射天线的信号有足够的功率，满足空间传送的需要。依据功率放大器件，常分为速调管功放、行波管功放和固态功放。这三种类型在功率增益、通道带宽、线性特性与使用寿命上各有优缺点。为有效抵抗非法信号的干扰，国内大都选用功率增益高的速调管功放。 　　 　　2、信道编码设备 　　信道编码与调制一般集成于QPSK卫星调制器(QPSK modulator)中，是传输流与传送信号间的适配器，对传输流进行信道抗干扰编码处理，然后将数字基带信号调制成余弦波信号。 　　 　　同步卫星离地面36000km。信号长距离的空间往返，自然衰落大，容易受自然界与其它通信链路的干扰。DVB规范对卫星数字电视系统的信道编码及调制方式有明确的规定，信道采用里得－所罗门(Reed-Solomon)码、帧交织和卷积编码等多级编码，提高检错纠错能力。调制采用正交四相相移键控(QPSK)，信号拾取能力较强。 　　 　　3、信源编码设备 　　节目压缩编码器(Encoder)，对数字节目进行压缩编码处理，形成一定码率的压缩数字流，供存储或传输。 　　模拟信号需要通过采样、量化并且编码为格式化的数字信号，常见的编码器中都有这一功能模块。 　　卫星数字节目信源编码采样MPEG-2标准，压缩后的数字节目是以规范格式的节目流或传输流方式存在，许多节目可以互相嵌接在一个节目流中。因此，不管是单一节目还是多达几十套的节目形成―个数据流都必需受到系统层规范约束，完成这―功能的设备是节目复用器，有的直接含在编码器中。 　　 　　传输监控方式改进思路的提出 　　 　　1、数字化卫星地球站应关注的重点 　　复用器输出的信号是自带节目解码参数的数据流，根据保存或传送等不同的应用环境，被定义为节目流(Program streams，简称PS)或传输流(Transport streams，简称TS)，图2为我们表明了电视信号经过压缩及打包处理形成传输流的过程。传输流应用在卫星电视传送中，包含了卫星地球站需要传送的所有节目内容。 　　我们知道，数字节目移相键控调制与模拟节目频移调制两者在频谱上的表现完全不一样，正是因为传输流数字化的信号可以被伪随机处理，经QPSK调制形成的频谱图看起来也是非常有规律性，能量被均匀地分配到带内各频点见图3。 　　数字节目的接收解码具有“阀值效应”的特点。接收信号信噪比下降到一个阀值以下时，接收解码设备是完全无法解出信号的，这时所有信号与噪声无异，与模拟卫星信号的渐变过程有很大的区别。高于阀值时，节目质量并不是随着信号信噪比的增大而提高，节目质量取决于传输流信号本身。 　　 　　2、监控方式与环节应有所改进 　　在卫星数字电视广泛应用之前，不管是无线还是有线，电视传输部门(如微波站、地球站)，接入的信号大都是模拟视频信号及伴音。久而久之，习惯上都以模拟电视信号作为传送质量监控的出发点和目的。依赖人眼看、入耳听以及模拟视音频测试来判断节目质量。 　　虽然节目数字化已广泛应用，但这种传统的监控方式仍然延续至今，大多数的地球站、有线站采用大量的人力来完成传输质量监控，在系统链路上，每一环节都以看到电视画面来判断传输质量好坏。我认为，这种仅依赖于最终节目的监