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我国卫星电视广播简介

  我国自1985年开始应用通信卫星C频段传输电视节目以来,电视和广播的人口覆盖率已分别达到84.6%和78.9%。随着KU频段视频压缩卫星电视广播技术的采用,必将得到进一步的提高。

一、卫星电视广播及电视的频道划分

卫星电视广播系统的工作原理是:电视节目由电视台通过卫星地面发射站,用定向天线通过上行频率(f1)向太空中的卫星发射电视信号,卫星转发器接收到来自地面的电视信号后,经过放大、变换等一系列处理,再用下行频率(f2)向地面服务区转发电视信号。这样,服务区众多的地面卫星接收站便可接收到电视台发出的电视节目。通常一颗卫星上装有24个以上的转发器,每个转发器可以转发一套模拟电视节目或4~10套经数字视频压缩的电视节目。

目前世界各国卫星电视广播普遍采用C频段(3.7~4.2GHz)和KU频段(11.7~12.75GHz)。由于C频段是和地面通信业务共用的,所以为了避免卫星电视信号对地面通信业务的干扰,卫星发射到地面的功率通量密度受到限制,为保证接收图象质量,通常采用口径为1.80~3.0m的接收天线。KU频段的特点是频率高、频率范围宽、信道容量大,是卫星电视广播的优选频段。卫星发射KU频段到地面,其功率通量密度不受限制。加上信号波长短,同样口径天线的增益要比C频段高,因而采用较小口径的天线(0.5~1.2m)就能获得满意的图象,这也是世界各国卫星电视广播的发展方向。

为了充分利用频段内的无线电频率,防止相互干扰,每个频段又分成若干频道。如果不采用数字视频压缩技术,由于每两个相邻频道之间的信号频带就相互重叠,形成相互干扰。因此,邻国或相邻地区之间,常采用不同频道和不同极化方式进行卫星电视广播,以削弱相邻频道之间的相互干扰。

二、我国卫星电视广播现状

到目前为止,我国还没有直接向家庭直播的电视节目,大部分节目是通过有线电视台进入家庭的。目前我国国内卫星电视广播节目主要集中在亚太1A和亚洲2号两颗卫星上。目前全国共有包括中央电视台八套和29套各省、市电视台的37套电视节目通过卫星进行广播(不包括香港特别行政区和台湾)。

三、卫星数字电视广播在我国的发展

通常,卫星上一个转发器只能传送一套模拟电视节目,而租用一个卫星转发器的年租金约为150~200万美元。如果采用数字频带压缩技术,则一个转发器便可同时传送多套电视节目,无疑将大大节省每套节目所需的费用,而且由于电视信号的数字化,还将大大提高电视图象的质量。此外,对数字电视加扰加密也比较简单易行,从而可以实现收费电视业务。 我国PAL制彩色电视采用625行/50场,其模拟视频信号的带宽为6MHz。亮度信号(Y)取样频率为13.5MHz,每个色差信号(R-Y和B-Y)的取样频率各为6.75MHz,Y和R-Y、B-Y信号每个取样被8b量化。这样,电视信号在数字化后的亮度信号的码率为13.5*8=108Mb/s,色度信号的码率为6.75*8*2=108Mb/s。全数字编码电视信号的总码率为216Mb/s。这就意味着要传输PAL制彩色数字电视所需的传输带宽在100MHz以上,比模拟信号占用的带宽(6MHz)大大增加。因此,采用数字电视必须进行频带压缩,方能在合理的成本下实现电视信号的传输。目前世界上的数字视频压缩技术已经可以做到把216Mb/s速率压缩到6Mb/s左右,而且压缩以后的质量仍可达到广播级的质量标准。

电视广播中心制作好的中央电视台第3、5、6、7频道的4路PAL制电视节目和一个辅助数字通道分别送到码率压缩编码器,再送入四相移调制器(QPSK),输出70MHz中频(1F)信号,由光缆、微波传送到中国电视广播地球上行站,经上变频、高功放(HPA),由天线发往卫星。我国于1996年8月1日利用亚洲2号卫星KU频段正式开始了经数字视频压缩的节目传送任务。在接收站只要以相反过程进行接收、解调、解码、D/A变换等视频处理,就可接收到电视台发出的电视节目。<BR><BR>

四、卫星电视广播的地面接收

由于卫星转发器的体积和重量都受到严格限制,转发器的发射功率一般在几十瓦到160多瓦。经过3.6万km传输到达地面,信号能量受到很大衰减,同时混入了各种噪声。为了接收如此微弱的信号,卫星地面接收站必须采用方向性极强的天线来收集信号能量,并通过低噪声微波放大器的放大、变换,然后输入卫星电视接收机,观众才可以收看(听)到电视图象和声音。


 
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