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宁可一次一次的去撞南墙,也不能一个一个的失去理想。
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卫星电视(卫星通讯)基础知识

2017-04-18 2773点热度 0人点赞 0条评论

转自:http://blog.sina.com.cn/satellitestock,对卫星电视新人很有帮助。

一、卫星天线的方位、仰角、极化角

要进行卫星接收,关键点是卫星接收天线的定位,它包括:天线的方位角、仰角和馈源的极化角这三大参数。

1、 方位角

从地球的北极到南极的等分线称为经线(0-180度),把地球分为东方西方,偏东的经线称为东经,偏西方的经线称为西经。从地球的东到西的等分线称纬线(0-90度),把地球分为南北半球,以赤道为界(赤道的纬度为0),北半球的纬线称北纬,南半球的纬线称南纬。我国处于北半球的东方,约在东经75-135度,北纬18-55度之间。所有的广播电视卫星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步轨道的不同经度上,平时我们惯称多少度的卫星,这个度指的是地球的经线。卫星在地球上的投影称为星下点,它是位于赤道上,经度与卫星经度相同的地方。如亚太6号卫星的星下点是位于赤道上的东经134度的位置。我们在寻星时,如果你所在的地方(北半球)的经度大于星下点的经度,那么天线的方位角必定时正南(以正南为基准)偏西,反过来,如果你所在的位置的经度小于星下点的经度,那么天线的方位角是正南偏东。


方位角和仰角

卫星天线的方位角计算公式是:

A=arctg{tg(ψs-ψg)/sinθ}----------(1)

公式(1)中的ψg是接收站经度,ψs为卫星的经度,θ为接收站的纬度。

方位角的调整方法很简单,首先用指南针找到正南方,天线方向正对正南方,如果计算的角度A是负值,则天线向正南偏西转动A度,如果A是正值,则天线向正南偏东方向转动A度。即可完成方位角的调整。

2、 仰角

仰角是接收站所在地的地平面水平线于天线中心线所形成的角度。

仰角的计算公式是:

---------------(2)

仰角的调整最好是用量角器加上一个垂针作成的仰角调整专用工具进行调整。
方位角和仰角的调整顺序是,先调整好仰角,在调整方位角。

3、极化角

国内或区域卫星一般都是线极化,线极化分为水平极化(以E‖表示)和垂直极化(以E⊥ 表示)。地面接收天线极化的定义是以卫星接收点的地平面为基准,天线馈源(或极化器)矩形波导口窄边平行于地平面,则电场矢量平行于地平面,定义为水平极化;反之馈源矩形波导口窄边垂直于地平面定义为垂直极化。

卫星天线的水平极化与垂直极化

地面接收天线与卫星辐射电磁波必须满足极化匹配的条件,即水平-水平,垂直-垂直。假定卫星波束中心与卫星同经度,那么与星下点同经度(但纬度不同)的非星下点接收天线能很好地与卫星辐射电磁波匹配,而与星下点不同经度的非星下点接收天线的极化必须旋转一个角度(即极化角,这个极化角也等于星下点的接收天线所在的地平面与非星下点的接收天线所在的地平面之间的交角)才能与卫星电波相匹配。

卫星天线的极化角

地面接收天线的极化角P可用下式计算:

P = arctg[sin(ψs-ψg)/tgθ] --------------- (3)

从公式可以看出极化角是卫星与接收站经度差及接收站纬度的函数。相同经度的接收站,p值为0;相同纬度的地球站,经度差越大,p绝对越值大,这从直观上也容易理解。如果波束中心与星下点的经度不同,以上式计算将存在误差,但公式(1)可作为接收站极化调整的理论基础依据。如果卫星波束中心与卫星经度不同甚至相差较大,那么只需将公式(3)中的卫星经度ψs换成波束中心的经度ψc就可以了。当然计算结果也只是一个理论值,实际的极化角由具体调整来确定。

P = arctg [sin (ψc -ψg ) / tgθ] --------- (4)

ψc:波束中心的经度。
一般实际的极化角在公式3和4两个计算结果之间,更接近公式(3)的计算结果。

4、极化调整

4.1 极化干扰分析

卫星电视系统产生极化不匹配主要原因是接收站天线极化匹配不良(极化角调整不准)。单极化系统,极化不匹配会产生极化损耗使接收信号降低。对于双极化系统,多个转发器所使用的下行频率可能是有相同的,为此不同的转发器之间的信号是依靠不同的极化进行隔离的,所以极化如不匹配不仅产生极化损耗,还会产生两个极化系统之间的同频正交极化干扰,这种一个极化系统的信号对另一个极化系统信号的干扰体现为噪声的增加,使接收信号载噪比大大降低,严重时有明显干扰,甚至无法收看。下面来分析一下这种极化干扰的产生原因,以亚洲卫星二号为例:

从图中可看出,3A转发器和3B转发器所使用的下行频率有部分是相同的。亚洲卫星二号的 3B转发器有5个SCPC数字电视载波,每个载波输出功率回退3dB(转发器辐射总功率的0.707倍),下行极化方式是水平极化,用ELRP‖表示其地面信号的电场强度(或电平);3A转发器只有一个MCPC(香港STAR TV)数字电视载波,无输出功率回退,下行极化方式是垂直极化,用EIRP⊥表示其地面信号的电场强度(或电平)。则得到下式:

EIRP⊥= EIRP‖+ 3dB
EIRP⊥/ EIRP‖=1/0.707=1.414
所以有E⊥≈1.414E‖

假定使用单极化接收天线,准备接收水平极化的“江西卫视”,而馈源未作调整,极化匹配处于标准的水平极化状态,接收地点是南昌,根据计算极化角P1=-28°。从图6的极化干扰分析中得知,卫星水平极化波耦合到馈源水平极化端口的主极化分量为E‖_0=E‖cosp1,卫星垂直极化波偶合到馈源水平极化端口的反极化分量为E⊥_0=E⊥cos(90-p1)。忽略所有其它噪声的干扰,则水平极化的载噪比是:

(C/N) = 20lg|(E‖cosP1) / [E⊥cos(90-P1)]|
= 20lg|E‖cos(-28) / [1.414E‖cos(90+28)]|=2.5db

显然此数值明显低于数字卫星接收机的门限,也就是说上述状态下根本收不到“江西卫视”节目。

4.2 极化角的调整

调整极化角之前,先计算理论值,其值有三种情况:P>0,P=0, P<0,对应的极化角调整方向是,当P=0时,接收站与卫星同经度,其极化为理想的水平(或垂直)极化;当P>0,此时接收天线的方位角是南偏东,前馈天线馈源顺时针旋转(站在天线的前),后馈天线逆时针旋转(站在天线的后);当P<0,此时接收天线的方位角是南偏西,前馈天线馈源逆时针旋转,后馈天线顺时针旋转。

在实际的极化角调整中,可分二步走:

a.粗调:先按计算所得的仰角、方位角和极化角调整天线指向及馈源旋转角度,使仰角、方位角最佳并锁定天线指向。
b.细调:用频谱仪分析仪、AGC电压或卫星接收机中的信号强度指示条等方法精确调整。

由于频谱仪价格高,所以在实际操作中都使用方便简单的AGC电压法和卫星接收机中的信号强度指示条法。

4.3 AGC电压调整法

AGC(自动增益控制)电压调整法是利用卫星接收机输出的AGC电压来调整接收天线的极化匹配。该法无需昂贵仪器,只要带有AGC电压输出的卫星接收机和万用表即可,适合普通用户。

调整步骤如下:设高频头为单极化(水平极化)的。首先把天线馈源(或极化器)矩形波导口窄边平行于地平面,并将接收机设置相应的频道和参数,使之能收到电视信号(水平极化的信号),缓慢旋转馈源,旋转的方向和角度以计算值P为基准,找到AGC电压的最大点,此即为极化最佳匹配位置,锁定馈源,极化调整即告结束。

极化调整好以后,图像清淅、稳定、无干扰,声音悦耳、无噪声,某一端口只能接收某种极化的节目。极化匹配不好的系统最常见现象是:图像噪波多,出现大面积色块画面时更明显,有不稳定的短白线干扰,或两种不同极化的节目在一个端口上均能收到。AGC电压调整法一般用在模拟卫星电视的场合。

4.4 信号强度调整法

当接收数字卫星电视,因为数字卫星接收机绝大多数没有AGC电压输出端口,所以AGC电压调整法受到限制。

信号强度调整法是利用卫星接收机自带的信号检测功能来完成,无需任何仪器。自带的信号检测功能的接收机,当进入安装调试功能界面时,会显示两条指示条。一条称为信号强度指示条,其值用%来表示,另一条称为信号质量指示条(称为C/N指示条更贴切些),其值也是用%来表示。

信号强度指示条用来表示接收机与馈源链路的好坏情况,与是否接收到信号无关,此指示条可用来检测接收机与馈源的连接是否正常和馈源是否有故障。

信号质量指示条使用来表示接收到的信号的好坏,它是作天线调试的主要参考依据。信号质量指示条根据信号的强弱分别用红色、黄色、绿色表示,随着信号的逐步增强,除指示条的值不断变大外,指示条颜色也从红到黄再到绿变化,当指示条的颜色为黄色时表示接收机以锁定信号,即信号电平已达门限值,当颜色变绿时,表示已能顺利地解码出图像。

二、 垂直极化、水平极化、圆极化

电波在空间传播时,其电场矢量的瞬时取向称为极化。如果电波传播时电场矢量的空间描出轨迹为一直线,它始终在一个平面内传播,则称为线极化波。线极化波又有水平极化波和垂直极化波之分。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。电波的极化特性取决于发射天馈系统的极化特性。接收天线必须与发射天线具有相同的极化和旋向特性,以实现极化匹配,从而接收全部能量。若部分匹配,则只能接收部分能量。

电波在空间传播时,其电场矢量的瞬时取向称为极化。若电场矢量在空间描出的轨迹为一个圆,即电场矢量是围绕传播方向的轴线不断地旋转,则称为圆极化波。而圆极化波分左旋极化波、右旋极化波。

左旋极化波:向波的传播方向观察,场的旋转方向为逆时针。(若向+z方向传播,则 Ey 比 Ex 超前 π/2 )


左旋圆极化波

右旋极化波:向波的传播方向观察,场的旋转方向为顺时针。(若向+z方向传播,则 Ex 比 Ey 超前 π/2 )


右旋圆极化波

现代卫星电视传输中,还利用垂直极化与水平极化、左旋圆极化和右旋圆极化的相互隔离之特性传送不同的电视节目,以提高卫星的传输容量。圆极化波和线极化波各有优缺点,圆极化波在穿过雨雾层和电离层时,引入的损耗小,也不存在线极化波极化面旋转的问题,而线极化波的最大优点是实现简单。

三、中星9号卫星

在我们国家真正意义上的直播星是2008年6月9日发射的中星9号,它是一颗大功率、高可靠、长寿命的广播电视直播卫星,是按照国际电信联盟(ITU)广播卫星业务(BSS)AP30和AP30A文件所规范的各项系统要求进行设计、制造的,卫星频率采用的是国际电联规定的BSS频段,卫星性能完全满足我国直播卫星系统空间段的技术要求。

中星9号采用成熟的商用SB4100平台,且经过飞行考验。由THALES-ALENIA公司总承,已于2008年6月9日使用国产长征三号乙型火箭在西昌卫星发射中心发射并定点于东经92.2度赤道上空。

设计制造:法国阿尔卡特宇航公司
卫星平台:SB4000
稳定方式:三轴稳定
设计寿命:15年
极化方式:双圆极化
轨道位置:东经92.2°
覆盖范围:中国(含港、澳、台)

“中星9号”直播卫星的最大优点就是使用的“锅”小了,但也不可能在室内,行走运动的车船上都可以方便地看卫星电视,部分强信号地区甚至可能用0.35米的天线收到。

有效载荷技术参数
转发器 4×54MHz + 18×36MHz
工作频率 接收17.3~17.8 GHz
发射11.7~12.2 GHz
EIRP(峰值) 49.2-57.5 dBW
G/T(全国波束) 全国大部 ≥ 0.0 dB/K
东部地区 ≥ 5.0 dB/K
(区域波束): 波束覆盖区 ≥ 5 dB/K
信标频率 12199(左旋)
11701(右旋)

 

 

四、什么是ABS-S标准

ABS-S(Advanced Broadcasting System-Satellite)直译就是先进卫星广播系统 

ABS-S标准是我国第一个拥有完全自主知识产权的卫星信号传输标准,2008.06.09在西昌发射的“中星9号”卫星即使用此标准。

目前,国际上主要有三种卫星广播标准:DVB—S、DVB—DSNG和DVB—S2。DVB—S系统标准于1993发布,是公认的最成功的两个系统之一 (DVB—S和GSM标准)。同时被全球直播(DTH.Direct To Home)卫星电视广播商大量采用。DVB—S系统采用QPSK调制方式.RS+卷积码的级联码纠错编码方案。

1998年,DVB组织发布了第二个卫星广播标准DVB—DSNG,该系统是DVB—S系统的延伸,在原来的基础上增加了高阶调制(8PSK、16QAM)。但是这两个系统中的前向纠错编码是一样的.其纠错性能略显不足。

2003年,DVB组织发布了基于低密度奇偶校验编码(LDPC)和BCH码的DVB—S2系统,也就是欧洲的第二代卫星广播系统,该系统已经被ITU一R和欧洲通信标准协会ETSI接受。由于DVB—S2系统数据传输吞吐能力比DVB—S提高了30%,因此DVB—S2标准作为广播通信技术发展到新水平的标志,受到广泛关注。

我们国家广播电影电视总局广播科学研究院研制的新一代卫星电视广播系统(ABS—S),ABS-S标准具有完全自主创新、适用可行、先进安全等优势与特点。在技术方面,采用先进的信道编码方案、合理高效的传输帧结构等技术,具有更低的载噪比门限要求和更强的节目传输能力。同时,在适应性上,ABS-S标准:

一、是提供了14种不同的编码调制方案,结合多种滚降系数选择,可最好地适应不同的业务和应用需求,充分发挥系统效率;

二、是提供高阶调制作为广播方式下的备选调制方式,同时支持专业应用,并适应卫星技术和接收机技术的发展;

三、是解调芯片可以支持8PSK/45Mbps的工作模式,以充分适应我国直播卫星转发器配置。在安全性上用,ABS-S标准采用专用技术体制,不兼容目前国内外任何一种卫星信号传输技术体制;机顶盒无法接收其他制式的广播电视节目,可有效防止其他信号攻击以及可对关键器件、设备进行有效控制等安全措施与手段,以达到卫星安全的目的。那么我们自己的标准有什么优势呢?它与现有的DVB—S2标准比较,ABS—S具有以下几点优势:

  (1)没有BCH码,减小了编码及系统的复杂度。
  (2)采用较短的帧长,降低了实现系统的成本。
  (3)更好的同步性能(基于优化的帧结构)。
  (4)更简化的帧结构。
  (5)固定码率调制(CCM)、可变码率调制(VCM)及自适应编码调制(ACM)模式可以无缝结合使用。

1、ABS—S具有如下特点:

  (1)高质量信号采用无导频的模式,而对于由于使用低廉射频器件引起的噪声信号,可以采用有导频模式。
  (2)FEC只使用具有强大纠错能力的LDPC编码。
  (3)对于不同的应用,可以使用不同的码率,并具有四种调制方式:QPSK、8PSK、16APSK和32APSK。
  (4)三种波形滤波滚降因子:0.2、0.25和0.35。
  (5)ACM可应用于互联网技术中。

ABS—S系统能够支持基于用户端的综合接收解码器、PC或其他专业级双向卫星通讯设备的交互式服务。其回传信道可以是任何能够支持卫星回传通信的标准或现有的规范.比如DVB—RCS等等。在这些应用中.传输的数据格式可以是TS流,也可以是通用数据流。通过封装,ABS—S系统可以支持诸如IP的一些协议。封装的协议遵循EN301 192或者IPTV中的一些协议。

2、ABS—S系统及应用

2.1 ABS—S系统概述

ABS—S是卫星直播应用的传输标准.定义了编码调制方式、帧结构及物理层信令。系统定义了多种编码及调制方式,以适应不同卫星广播业务的需求。基带格式化模块将输入流格式化为前向纠错块,然后将每一前向纠错块送入LDPC编码器,经编码后得到相应的码字,比特映射后,插入同步字和其它必要的头信息.经过根升余弦(RRC)滤波器脉冲成形,最后上变频至Ku波段射频频率。在接收信号载噪比高于门限电平时.可以保证准无误接收(PER >10 -7 )。

2.2 应用范围

ABS—S可提供以下业务:

(1)广播业务:可支持电视直播业务.包括高清晰电视直播。
(2)交互式业务:通过卫星回传信道.很容易满足用户的特殊需求,例如:天气预报.节目、购物.游戏等信息。
(3)数字卫星新闻采集(DSNG)业务。
(4)专业级业务:可提供双向Internet服务。

2.3 前向纠错LDPC码

前向纠错编码(FEC)与调制技术,是提高卫星性能的关键因素,尤其是在较高噪声和干扰环境下。LDPC是由R.G Gallager于1962年在其博士论文中首先提出的,由于当时超大规模集成电路(VLSL )尚未成熟,难以逾越的复杂程度使其被束之高阁,1995年.受Turbo码成功的启示,MacKay和Neal研究的迭代译码算法使LDPC的价值被重新挖掘,成为当前编码领域的热点之一。LDPC是一种具有稀疏校验矩阵(校验矩阵中1的个数比较少)的线性分组码,具有逼近香浓极限的优良特性.译码复杂度只与码长成线性关系,编码复杂程度适中,在码长较长的情况下,仍然可以保证有效译码,在信道环境较差的移动通信、卫星通信方面得到广泛的应用。LDPC是到目前为止最好的FEC之一。

ABS—S系统采用了一类高度结构化的LDPC码。该结构的LDPC码,其编解码复杂度低,并可以在相同码长条件下,方便地实现不同码率的LDPC码设计。

DVB—S2系统中,为了降低误码率,减小错误平底(error floor),采用了内码为LDPC码,外码为BCH码的级联码结构,在每个LDPC码字内,BCFT码可以纠正8到12个比特的错误。与DVB—S2系统相比,ABS—S具有以下两个优势:

   (1)ABS—S的LDPC码的码长度为15360,且不同码率时,码长固定,而DVB—S2的LDPC码分长码与短码,其长度分别是64800和16200。众所周知,在纠错码领域,LDPC码字长度较长时,具有更好的逼近香农极限特性,可以减小突发差错对译码的影响。然而,ABS—S系统中的LDPC码,具有与DVB—S2中长码基本相同的性能。同时,短码在硬件设计时具有编解码简单及硬件成本低廉的特点,更易于被市场接受;
   (2)ABS—S系统能够实现低于10-7的误帧率FER要求。与其相比,DVB—S2中的LDPC码不能提供低于10-7的误帧率,必须通过级联BCH外码才能降低错误平底,达到10-7的误帧率要求。同时,通常短码字的LDPC码具有较高的错误基底.然而,ABS-S中的LDPC码能够提供底于10-7“的REF,并具有较低的错误平底。

五、数字电视加密技术工作原理(EMM ECM)

摘要:详细信论述了CA条件接受系统的原理以及关键技术,并针对实际情况给出了在数字电视系统中条件接收的实现方法。 

关键词:条件接收、 数字电视、 控制字、 程序映射表(PMT)、条件访问表(CAT)、 授权控制信息(ECM)、 授权管理信息(EMM) 

随着数字视频广播(DVB)的发展,观众会面对越来越多的数字电视节目的选择。而广播业者由于投资成本的增加,则要求对用户收取一定的收视费用。条件接受系统(Conditional Access System)就是为了满足对某些广播服务实施接入控制的系统。它的主要功能就是确保只有支付了或者即将支付费用的用户才能收看所选择的电视节目。

1 CA系统的关键技术

在条件接受系统中,有两项最为关键的技术:一是传输加扰和解扰(Scrambling,Descrambling)的方法。加解扰技术被用来的发送端CA系统的控制下改变或控制被传送的服务(节目)的某些特征,使未被授权的用户无法获取该服务提供的利益;二是控制解扰,在发送端提供一个加密信息,使被授权的用户端解扰器能以此来对数据解密。该信息受CA系统控制,并以加密形式配置在传输流信息中以防止非授权用户直接利用该信息进行解扰。不同的CA系统管理和传送该信息的方法有很大不同。

加扰的通常做法是在发送端使用加扰序列对视频、音频或者数据码流进行扰动,将数据打乱。加扰序列由伪随机序列发生器产生,在初始条件已知的情况下,可以推测出伪随机序列发生器产生的加扰序列。伪随机序列发生器的初始条件受控于控制字(Control Word)。在接收端也有一个同样的伪随机序列发生器,如果将控制字CW发送给这个伪随机序列发生器,那么就可以获得解扰序列,然后再用解扰序列恢复原始信号。所以说节目有条件接收的核心是控制字CW的传输。为了实现保密,必须将控制字进行加密处理后传输。接收端在得到授权后,才能应用解密程序重新生成这个控制字。

2 控制字CW的加密机制

因为CW是随加扰信息一起通过公用网传输,任何人都可以读取研究它,一旦CW被读取破解,那么整个系统就瘫痪了,所以对CW本身要用一个加密密钥通过加密算法对它进行加密保护。在具体应用中,这个密钥可以按照网络经营商要求经常加以改变,通常由服务商提供,用来控制其提供的服务,所以把它称为业务密钥(ServiceKey)。SK的使用一般与用户付费条件有关。

CW虽已由SK加密,但这个密如果仍可以让任何人读取,那就意味着特定服务的定购者和非定购者将享有同等权利,网络运算商还是难以控制到特定的用户,安全性仍然存在问题,必须对SK进行再加密保护。这个加密过程完全按照各个用户特征来进行,因为这个数列(密钥)是由个人特征确定的,常常称为个人分配密钥(PDK)。PDK一般由CA系统设备自动产生并严格控制,在终端设备处该序列数一般由网络运营商通过CA系统提供的专用设备烧入解扰器的PROM中,不能再读出。为了能提供不同级别、不同类型的服务,一套CA系统往往为每个用户分配好几个PDK,来满足丰富的业务需求。

在已实际运营的多套CA系统(主要在欧美)中,运营商对终端用户的加密授权方式有很多种,如人工授权、磁卡授权、IC卡授权、智能卡授权(用IC构成有分析判断能力的卡)、中心集中寻址授权(由控制中心直接寻址授权,不用插卡授权)、智能卡和中心授权共用的授权方式等。智能卡授权方式是目前机顶盒市场的主流,也被我国广电总局确定为我国入网设备的标准配件。

在所设计的CA条件接收系统中,也使用这种智能卡(Smart Card)的授权方式。(注:智能卡的结构包括协处理器、ROM和EEPROM。)

3 MPEG-2数字电视系统中条件接收的实现

在采用MPEG-2标准的数字电视系统中,与节目流有条件接收系统相关的两个数据流是:授权控制信息(Entitle Control Message)和授权管理信息(Entitle Manage Message)。由SK加密算是后的CW在ECM中传送,ECM中还包括节目来源、时间、内容分类和节目价格等信息。对CW加密的SK在EMM中传送,SK在传送前要经过用户个人分配密钥(Personal Distribute Key)的加密处理,EMM中还包含地址、用户授权信息。

在传送流(Transport Stream)中,程序特殊信息(PSI)被分为四类:程序关联表(PAT),程序映射表(PMT),网络信息表(NIT)以及条件访问表(CAT)。其中,PMT和CAT与条件接受密切相关。

为了更加地说明问题,首先介绍一下条件访问描述子(CA descriptor),如表1所示。如果任一原始流被加密,含有此原始流的程序中必须有CA描述子。如果任何宽系统条件访问管理信息(如EMM)和原始特殊流信息(如ECM)存在于传送流中,在相应的映射分段中必须有CA描述子。

表1 条件访问描述子

语  法

位  数

缩   写

CA_descriptor( ) {
  Descriptor_tag
  Descriptor_length
  CA_system_ID
  Reserved
  CA_PID
  for (i=0;i<N;i++) {
    Private_data_byte
  }
}

8
8
16
3
13

8

Uimsbf
Uimsbf
uimsbf
Bslbf
Uimsbf

Uimsbf

(注:条件访问描述子中的Descriprot_tag值为9.通过这个标志位可以将条件访问描述子与其他的描述子区别开来,如视频流描述子、音频流描述子等。另外,条件描述子中的CA_System_ID用来表示适用于相关ECM和EMM流的CA系统类型。DVB Project成立了专门的组织负责向不同的解码器生产商分配CA_System_ID值。这样的话,同时一套数字码流可以将不同CA系统的密钥传送给不同的机顶盒用户群。)

当CA描述子出现在PMT表中时,CA_PID指向含有和ECM信息相关的程序分组。当CA描述子出现在CAT表中时,CA_PID指向含有和EMM信息相关的程序分组。PMT和CAT表的语法结构如表2、表3所示。

由此可以清楚地知道,解码器的解密机制是:当智能卡插入机顶盒(Set-Top Box)时,解码器将从中读取CA_System_ID,并找到在CAT表(PID号为0X01)内的CA描述子中,对应该CA_System_ID的CA_PID(即EMM码流的PID)号。EMM码流中包含了经过用户个人分配密钥PDK加密处理的用户密钥SK。个人分配密钥PDK固化的智能卡中,并以加密形式存储,用户需提供口令方能解密使用。而后,智能卡将解密出业务密钥SK。

完成以上步骤后,解码器再找到在PMT表中的CA描述子,并找出对应的ECM码流的PID号。ECM码流中包含了由业务密钥SK加密处理后的控制字CW信息。用得到的业务密钥SK对ECM解密就可以得到控制字CW。将控制字填入解码芯片的相应寄存器中,就可以对码流数据进行解扰,恢复出原始信号。

表2 传送流程序映射表(PMT)分段

语  法

位  数

缩  写

TS_program_map_section( ) {
 table_id
 section_syntax_indicator
 '0'
 Reserved
 section_length
 program_number
 Reserved
 version_number
 current_next_indicator
 section_number
 last_section_number
 Reserved
 PCR_PID
 Reserved
 program_info_length
 for(i=0;i<N;i++) {
   descriptor()
}
for(i=0;i<N1;i++) {
   stream_type
   Reserved
   Elementary_PID
   Reserved
   ES_info_length
   for(i=0;i<N2;i++) {
     Descriptor()
   }
 }
 CRC_32
}

8
1
1
2
12
16
2
5
1
8
8
3
13
4
12

8
3
13
4
12

32

Uimsbf
Bslbf
Bslbf
Bslbf
Uimsbf
Uimsbf
Bslbf
Uimsbf
Bslbf
Uimsbf
Uimsbf
Bslbf
Uimsbf
Bslbf
Uimsbf

Uimsbf
Bslbf
Uimsbf
Bslbf
Uimsbf

Rpchof

表3 条件访问(CAT)分段

语  法

位  数

缩  写

CA_section() {
  table_id
 section_syntax_indicator
  '0'
  Reserved
  section_length

  Reserved
  version_number
  current_next_indicator
  section_number
  last_section_number
  for (i=0;i<N;i++) {
    Descriptor()
  }
  CRC_32
}

8
1
1
2
12
18

5
1
8
8

32

Uimsbf
Bslbf
Bslbf
Bslbf
Uimsbf
Bslbf

Uimsbf
Bslbf
Uimsbf
Uimsbf

Rpchof

(注:PMT表的table_id值总为0X02;CAT表中的table_id值总为0X01.另外,在传送流TS的头字段中,PMT表的PID号由PAT表中的相应分段给出;而CAT表的PID号总是为0X01。)

4 ECM以及EMM

为了更详细地说明问题,给出ECM以及EMM码流的语法结构,如表4.其中,Table_id的分配情况如表5.

表4 CA信息(ECM,EMM)分段

语  法

位  数

缩  写

CA_message_section() {
  Table_id
  Section_syntax_indicator
  DVB_reserved
  Reserved
  CA_section_length
  for (i=0;i<N;i++) {
    CA_data_byte
  }
}

8
1
1
2
12

8

Uimsbf
Bslbf
Bslbf
Bslbf
Uimsbf

Bslbf

(注:Section_syntax_indicator:始终为'0’DVB_reserved:为DVB将来的应用保留)

表5 Table_id分配情况

Table_id值

描  述

0x80
0x81
0x82~0x8F

CA_message_section,ECM
CA_message_section,ECM
CA_message_section,CA SystemPrivate

5 加扰

MPEG-2数据码流的加扰可以分为两层:一是PES层的加扰,一是TS层的加扰。由于设计的条件接收系统的前端是在TS节目流复用器上实现的,所以选择TS层的加扰。TS层的加扰只针对TS数据码流的有效负载(payload),而TS码流中的PSI信息,包括PAT、PMT、NIT、CAT以及私有分段(包括ECM、EMM)都不应该被加扰。当然,TS流的头字段(包括调整字段)也不应该被加扰。经过加扰后的TS码流应该在头字段中定义加密控制值。

6 加密算法的选用

(1)控制字的加密:对于控制字的加密,需要一定强度、处理迅速的加密算法,主要采用秘密密钥加密体制中的一些加密算法,如:DES算法或者IDEA算法。

(2)业务密钥的加密:业务密钥的改变频率要远小于控制字,因此对其加密的算法处理速度可以较慢,但由于一个业务密钥要使用较长时间,其安全性要求更高,需选用一些高强度的加密算法。公开密钥体制的加密算法在此可得到较好的应用,因为公开密钥体制加密算法虽然处理速率一般较秘密密钥体制慢,但大都具有较高的加密强度,可以满足业务密钥对安全性的更高要求。另外,采用公开密钥体制加密,经营者不必须传输用户的私有密钥,只需知道用户的公开密钥就可对业务密钥进行加密,用户使用自己的私有密钥即可解密。这样可以在用户端产生一对密钥,只要将公钥传给发送端经核实可用后即可,而解密的关键私有密钥不需进行一次传输,可以提高系统的安全性。在公钥体制下还可实现数字签名、数字证书等功能,对于系统的业务拓宽、业务范围,提供在线支付等功能也非常有利。

目前主要的公钥加密算法主要有RSA公钥加密算法,背包公钥密码系统,勒宾(Rabin)密码,麦克黎斯(Mceliece)公钥密码,椭圆曲线公钥密码等,其中RSA公钥加密算法应用较广。

六、卫星通信常用专业词汇

ACU Antenna Control Unit ,天线控制单元,用于调整天线的方位角、仰角和极化角,并且提供跟踪控制功能
ALC Auto Level Control ,自动电平控制,可用于 Ku 波段的全转发器宽带业务,当上行功率因降雨衰耗而起伏变化时,卫星转发器的增益会随之而作调整,使下行功率维持不变
AM Amplitude modulation ,调幅,利用载波的幅度变化反映基带信号强弱的调制方式
BER Bit Error Rate ,误比特率,数字载波在传输和解调后出错的比特率,误比特率为 10 -4 表明,每10000个比特中将有1个出错
BOL Beginning of Life ,卫星的开始寿命
bps bit per second ,每秒所传输数字信息的比特数
BPSK Binary Phase Shift Keying ,二相调制,以正弦波的两个相反相位表征数字信号中的 0 和 1 的调制方式
BSS Broadcast Satellite Service ,卫星广播业务,直接为地面终端用户提供的卫星广播业务
Bus 卫星的公用平台,提供跟踪、遥测和遥控( TT&C )、电源、推进、以及姿态控制等功能
C/N 载噪比,载波功率与噪声功率的比值,单位为 dB ,载噪比越高,接收性能就越好
CDMA Code Division Multiple Access ,码分多址,通过利用某种地址码的再调制,使多个用户载波得以同时工作在相同波段上的技术手段
CMS Carrier Monitoring System ,载波监测系统,用于观察和记录卫星载波性能的地面监测系统
CODEC Coder/Decoder ,编码器和解码器,用于转换模拟信号和数字信号
C波段 C-band ,通常以 3.4 到 4.2GHz 频率下行、并以 5.85 到 6.725GHz 频率上行的卫星通信波段,常被称为 4/6GHz 波段
D/L Down link ,下行链路,从卫星到地球站的链路
DAMA Demand Assigned Multiple Access ,按需分配,一组载波以频分方式共用某个频率池、或以时分方式共用某个时隙,有限的资源仅被有需要的载波占用,以提高频率资源的利用率
dB Decibel ,分贝,增益、衰耗等功率与电平差值的单位,以十为底对数的 1/10
dB/K G/T 值的单位
dBHz 带宽单位,对应于 1Hz
dBi 天线增益单位
dBm 功率单位,对应于 1 毫瓦
DBS Direct Broadcast Satellite ,直播卫星,直接为终端用户提供电视或声音广播的大功率卫星,接收天线口径通常在 0.75 米以下
dBW 功率单位,对应于 1 瓦
DTH Direct to Home ,由小口径天线的终端设备直接接收卫星广播的业务方式
DVB Digital Video Broadcasting ,采用 MPEG-2 数字压缩技术的卫星电视广播制式,该制式也被广泛用于传播 IP 数据
FDMA Frequency Division Multiple Access ,频分多址,可使多个用户载波分别在不同波段上同时工作的技术手段
FEC Forward Error Correction ,前向纠错,在信息中加入纠错码后再行传输,以便在接收端检测并改正传输误码的编码技术
FM Frequency modulation ,调频,利用载波的频率变化反映基带信号强弱的调制方式
FSS Fixed Satellite Service ,卫星固定业务,在固定地球站之间的卫星通信业务
G/T Figure of merit ,接收系统的品质因数, G 为天线增益, T 为接收系统的噪声温度,单位为 dB/K
GHz Gigahertz ,吉赫兹,频率单位,变化周期为 10 -9 秒
GPS Global positioning system ,一种由低轨卫星星座为地球上的空间位置提供三维坐标参数的定位系统  

 

HPA High power amplifier ,位于通信设备发送端末级的高功率放大器
HPBW Half Power Beamwidth ,半功率波束宽度,天线增益下降 3dB 处的波束宽度
H-pol Horizantal polarization ,水平极化,电场矢量在水平方向上往复变化的线极化方式
Hz Hertz ,赫兹,频率单位,变化周期为 1 秒钟
IBO Input Backoff ,输入回退,单位为 dB ,为放大器输入功率从饱和输入功率下降的数值
IDU In-door Unit ,室内单元, VSAT 地球站中位于室内设备,通常为调制解调器和数据终端等中频和基带设备
IF Intermediate frequency ,中频,介于基带频率和发射频率之间,为调制解调器的工作频率
IFL Interfacility link , VSAT 小站 ODU 和 IDU 之间的连接电缆,或者大型地球站射频机房与天线之间的波导和电缆连接
IMUX Input multiplexer ,输入多路器,位于通信卫星的接收机输出端,用于将宽带信号分别传送给多个转发器输入端
IRD Integrated Receiver/Decoder ,机顶盒形式的、将接收机和解码器一体化卫星数字电视接收机
ITU International Telecommunication Union ,国际电信联盟,协调国际电信业务和规则的联合国下属机构
Ka波段 Ka-band ,通常以 17.7 到 20.2GHz 频率下行、并以 27.5 到 30.0GHz 频率上行的卫星通信波段,常被称为 20/30GHz 波段
kHz Kilohertz ,千赫兹,频率单位,变化周期为 10 -3 秒
KPA Klystron Power Amplifier ,输出功率大、能耗高的功放设备,多用于电视上行站
Ku波段 Ku-band ,通常以 10.7 到 13.25GHz 频率下行、并以 14.0 到 14.5GHz 频率上行的卫星通信波段,常被称为 12/14GHz 波段
LHCP Left Hand Circular Polarization ,左旋圆极化,电场矢量在电波传播的方向上以逆时针方向旋转变化的圆极化方式
LNA Low Noise Amplifier ,低噪声放大器,在天线端放大微弱信号的前置级放大器件
LNB Low Noise Block down-converter ,低噪声放大、变频器,将天线接收的微弱信号放大后,再将其变频为 L 波段中频信号的一体化前置接收器件
L波段 L-band ,频率范围通常为 0.39 到 1.55GHz 的卫星通信波段,常被称为 1.5GHz 波段
MCPC Multiple Channels Per Carrier ,一个载波传送多路数据流的通信方式,多用于 卫星数字电视广播
MHz Megahertz ,兆赫兹,频率单位,变化周期为 10 -6 秒
MODEM Modulator/Demodulator ,调制器和解调器,用于转换基带数字信号和中频载波
MPEG Moving Pictures Experts Group ,活动图像专家组,国际标准化机构的一个下属部门,它所制定的 MPEG-1 , -2 , -4 等数字图像和声音信号的压缩标准为卫星广播业务所广泛使用
MSS Mobile Satellite Service ,为移动地球站或手持终端提供的卫星通信业务
Multicast 组播,由一个广播站点通过网络或其他通信信道将信息播送给一组特定接收对象的信息传播形式
OBO Output Backoff ,输出回退,单位为 dB ,为放大器输出功率从饱和点下降的数值
ODU Out-door Unit ,室外单元, VSAT 地球站中位于室外的设备,通常指变频和功放等射频设备
OMUX Output multiplexer ,输出多路器,位于通信卫星的发送天线输入端,用于将多路转发器输出信号集中传送给天线馈源
QAM Quadrature Amplitude Modulation ,正交幅度调制,一种将幅度调制和相位调制相结合的新技术,带宽利用率较高
QPSK Quadrature Phase Shift Keying ,四相调制,以四个特征相位对应四组 2 位数字信号的相位调制方式
RF Radio frequency ,射频,无线电频率,通常特指载波的发射频率
RHCP Right Hand Circular Polarization ,右旋圆极化,电场矢量在电波传播的方向上以顺时针方向旋转变化的圆极化方式
SCPC Single Channel Per Carrier ,一个载波只传送一路话音或其他信号的通信方式,多用于 VSAT 话音通信及卫星数字电视广播

 

SNG Satellite News Gathering ,卫星新闻采集,通常指便携式小口径天线电视上行设备、以及相关的电视上行业务
SSPA Solid State Power Amplifier ,固态功率放大器,重量轻、体积小的功放设备,多用于 VSAT 小站和卫星转发器
S波段 S-band ,频率范围通常为 1.55 到 2.5GHz 的卫星通信波段,常被称为 2.5GHz 波段
TCM Trellis Coded Modulation ,格状编码调制,将调制和纠错编码结合在一起的新技术,带宽效率较高,抗干扰能力较强
TDMA Time Division Multiple Access ,时分多址,可使多个用户分别在不同的时间片断上共用同一个载波频率的技术手段
TT&C Tracking, Telemetry and Control ,跟踪、遥测和遥控,卫星控制中心的三大功能,特指卫星控制中心
TVRO Television Receive Only ,电视单收天线,或电视单收站
TWTA Travling Wave Tube Amplifier ,行波管放大器,电源转换效率较高的功放设备,多用于网管主站和大站、以及卫星转发器
U/L Up link ,上行链路,从地球站到卫星的链路
UPC Up link Power Control ,上行功率控制,通常用于 Ku 波段,为克服上行降雨衰耗而对地球站发送功率所作的调整控制
USAT Ultra Small Aperture Terminal ,超小口径终端,通常指天线口径小于 0.5 米的 Ku 或 Ka 波段卫星通信终端设备
V-pol Virtical polarization ,垂直极化,电场矢量在垂直方向上往复变化的线极化方式
VSAT Very Small Aperture Terminal ,甚小口径终端,通常指天线口径为 1 到 3 米的 C 或 Ku 波段小型卫星通信地球站
X波段 X-band ,通常以 7.25 到 7.75GHz 频率下行、并以 7.9 到 8.4GHz 频率上行的卫星通信波段,常被称为 7/8GHz 波段
按需分配 DAMA , Demand Assigned Multiple Access ,一组载波以频分方式共用某个频率池、或以时分方式共用某个时隙,有限的资源仅被有需要的载波占用,以提高频率资源的利用率
半功率波束宽度 HPBW , Half Power Beamwidth ,天线增益下降 3dB 处的波束宽度
半球波束 Hemi beam ,静止通信卫星所发射的可以覆盖大约半个可见地球表面的波束
保护带 Guard band ,相邻两个转发器或载波之间的隔离波段
比特率 Bit rate , 在某个时间段中所传输数字信息的数量,单位为比特每秒( bps )
编解码器 CODEC , Coder/Decoder ,编码器和解码器,用于转换模拟信号和数字信号
波导 Waveguide ,用于传输微波信号的金属管线
波束 Beam ,由天线发送的电磁波的指向特征
波束宽度 Beamwidth ,天线波束相对于某个参考电平的辐射角度
不对称传输 Asymmetric transmission ,出向和入向速率不同的传输方式,出向速率通常高于入向速率
垂直极化 V-pol , Virtical polarization ,电场矢量在垂直方向上往复变化的线极化方式
大气闪烁 Scintillation ,由对流层重大器折射率的不规则起伏,而使接收信号幅度产生的波动现象,持续长度通常为数十秒
带宽 Bandwidth ,信号所占用的频率范围,单位为 Hz
单工 Simplex ,也可被称为半双工,即在同一个时间段只能进行单向通信
地面段 Earth segment ,卫星通信系统中的地球站设备部分
地球同步轨道 Geostationary orbit 或 Geosynchronous orbit ,在赤道平面上,距离地球表面大约 35786 公里的圆轨道
地球同步卫星 Geostationary satellite ,以 24 小时为周期,运行在地球同步轨道上的卫星,卫星相对于地球 “ 静止 ” 不变
地球站 Earth station ,包括天线、接收和发送等设备的用于收发卫星通信载波的地面设备集成
点波束 Spot beam ,通信卫星所发射的只覆盖地球表面某个局部范围的波束

 

点对点 Point to point ,一种网络拓扑方式,网络中的两个互相连接的节点均不与其他节点相连
点对多点 Point to multipoint ,一种网络拓扑方式,网络中的一个中心节点与多个下级节点相连
电磁波频谱 Electromagnetic spectrum ,从伽玛射线到长波无线电的整个电磁辐射的波长或频率范围
调幅 AM , Amplitude modulation ,利用载波的幅度变化反映基带信号强弱的调制方式
调频 FM , Frequency modulation ,利用载波的频率变化反映基带信号强弱的调制方式
调制 Modulation ,将基带信号转为调制载波的过程
调制解调器 Modulator/Demodulator ,调制器和解调器,用于转换基带数字信号和中频载波
调制器 Modulator ,将输入的基带信号转变为中频调制载波的器件
多点对多点 Multioint to Multipoint ,一种网络拓扑方式,在网状结构的网络中,任意两个节点均可以互连
多路器 Multiplexer ,可使多路信号合为一路,或是一路信号分为多路的电路分集器件
二相调制 BPSK , Binary Phase Shift Keying ,以正弦波的两个相反相位表征数字信号中的 0 和 1 的调制方式
方位角 Azimuth ,地面天线在水平方向上指向卫星的角度,从正北方向顺时针计数
覆盖区 Footprint ,卫星天线在地面上的照射区域
覆盖区边缘 Eage of coverage ,卫星天线波束的服务区界限
干扰 Interference ,叠加在接收载波之上、影响接收效果的无关信号能量
高功放 High power amplifier ,位于通信设备发送端末级的高功率放大器
格状编码调制 TCM , Trellis Coded Modulation ,将调制和纠错编码结合在一起的新技术,带宽效率较高,抗干扰能力较强
跟踪 Tracking ,使天线始终对准卫星的控制功能
工作寿命 Operational life ,卫星在轨正常工作的预期寿命,主要取决于轨位保持所用的星上燃料量
共轨 Co-location ,多颗卫星通常以波束复用或频率复用的方式,工作在同一个轨道位置上
固态功率放大器 SSPA , Solid State Power Amplifier ,重量轻、体积小的功放设备,多用于 VSAT 小站和卫星转发器
轨位 Orbital slot 或 Orbital position ,静止卫星在地球同步轨道环上的位置,通常用东经或西经度数表示
国际电联 ITU , International Telecommunication Union ,国际电信联盟,协调国际电信业务和规则的联合国下属机构
基带 Baseband ,未调制的原始信息所处的波段
极化 Polarization ,辐射波电场矢量的变化方向,可按其表现方式分为线极化和圆极化两种
极化复用 Cross polarization reuse ,利用相互正交的左旋和右旋两种圆极化方式、或者水平和垂直两种线极化方式,使频谱资源得以重复使用
极化器 Polarizer ,可以使辐射波的极化方式在圆极化和线极化之间相互转换的微波器件
加密 Encryption ,为防止非授权用户得以正常接收而对信号所作的扰码处理
降雨衰耗 Rain attenuation 或 Rain fade , Ku 和 Ka 等高波段卫星通信因强降雨而产生的载波功率下降现象
降雨中断 Rain outage ,在强降雨环境中, Ku 和 Ka 等高波段卫星通信因为载波功率下降和噪声温度增加而产生的中断现象
焦点距离 Focal length ,面反射天线中,从馈源中心到反射面中心的距离
接收机 Receiver ,天线后段
解调 Demodulation ,将调制载波恢复为基带信号的过程
解调器 Dmodulator ,将输入的中频调制载波转变为基带信号的器件

 

均衡 Equalisation ,为避免信号衰减因频率不同而异所作的补偿技术
卡塞格林天线 Cassegrain antenna ,在主抛物面的焦点上设置副反射面,并将馈源置于副面焦点处的一种天线设计方式
开始寿命 Beginning of Life ,卫星的开始寿命
可用度 Availability ,通信链路的可靠程度,通常以时间百分数为单位, 99.99% 对应于每年有 9 小时的中断
空间段 Space segment ,卫星通信系统中的通信卫星、以及空中的通信链路
口径 Aperture ,表征天线垂直于信号方向的面积尺寸的参数
宽带 Broadband ,高速通信网所对应的宽频带应用
馈源 Feed ,位于面反射天线的焦点或副面焦点处,用于发送或接收电磁波的微波器件
馈源喇叭 Feedhorn ,见馈源
码分多址 CDMA , Code Division Multiple Access ,通过利用某种地址码的再调制,使多个用户载波得以同时工作在相同波段上的技术手段
门限 Threshold ,通常指接收系统的最低信噪比要求,信噪比一旦低于门限值,系统将无法正常接收信号
抛物面天线 Parabolic antenna ,常用的卫星通信天线,主反射面为旋转抛物面,馈源或副反射面位于主反射面的焦点上
频分多址 FDMA , Frequency Division Multiple Access ,可使多个用户载波分别在不同波段上同时工作的技术手段
频率协调 Frequency coordination ,国际电联所颁布的无线电规则中的必要程序,卫星操作者应通过相关国家的主管部门,与邻星的操作者完成必要的干扰协调,以使邻星之间的相互干扰为最小
频谱 Spectrum ,电磁波在频率域上的分布
品质因数 G/T ,接收系统的品质因数( Figure of merit ), G 为天线增益, T 为接收系统的噪声温度,单位为 dB/K
前向纠错 FEC , Forward Error Correction ,在信息中加入纠错码后再行传输,以便在接收端检测并改正传输误码的编码技术
倾斜轨道 Inclined orbit ,为了节省星上燃料,通常在静止卫星的寿命末期,放弃南北方向上的轨道控制,卫星轨道将倾斜于赤道平面
区域波束 Zone beam ,通信卫星所发射的覆盖某个地球表面区域的波束
去极化效应 De-polarization ,电波的极化角会在穿越雨区时遭受改变,圆极化波比线极化波更容易受影响,高频率电波受影响犹为严重,
全球波束 Global beam ,静止通信卫星所发射的可以覆盖所有可见地球表面的波束,其覆盖面积约为地球表面的 1/3
全球定位系统 Global positioning system ,一种由低轨卫星星座为地球上的空间位置提供三维坐标参数的定位系统
日凌 Sun outage 或 Solar outage ,每年春秋分期间的中午前后,太阳、静止卫星和地球站会连成一线,接收载波的载噪比将因太阳所产生的热噪声而大幅度降低,导致短时间的信号中断
三轴稳定 Three axis stabilisation ,卫星的一种姿态稳定方式,卫星星体的三个正交轴分别由各自的惯性机械产生陀螺效应
上行功率控制 UPC , Up link Power Control ,通常用于 Ku 波段,为克服上行降雨衰耗而对地球站发送功率所作的调整控制
上行链路 U/L , Up link ,从地球站到卫星的链路
射频 RF , Radio frequency ,无线电频率,通常特指载波的发射频率
时分多址 TDMA , Time Division Multiple Access ,可使多个用户分别在不同的时间片断上共用同一个载波频率的技术手段
室内单元 IDU , In-door Unit , VSAT 地球站中位于室内设备,通常为调制解调器和数据终端等中频和基带设备
室外单元 ODU , Out-door Unit , VSAT 地球站中位于室外的设备,通常指变频和功放等射频设备
输出回退 OBO , Output Backoff ,单位为 dB ,为放大器输出功率从饱和点下降的数值
输入回退 IBO , Input Backoff ,单位为 dB ,为放大器输入功率从饱和输入功率下降的数值

 

衰减 Attenuation ,接收信号的功率因为通过传输线、器件或设备而被降低,通常以 dB 为单位
衰落 Fading ,微波或无线电信号的强度因大气传播环境而遭受的下降现象
双工 Duplex ,同时经由一对信道进行双向通信
双跳 Double hop ,在星状网络结构的卫星通信网中,远端站之间只能通过主站的转接建立通信信道,相关载波需要由卫星转接两次
水平极化 H-pol , Horizantal polarization ,电场矢量在水平方向上往复变化的线极化方式
四相调制 QPSK , Quadrature Phase Shift Keying ,以四个特征相位对应四组 2 位数字信号的相位调制方式
速调管放大器 Klystron Power Amplifier ,输出功率大、能耗高的功放设备,多用于电视上行站
天线 Antenna ,用于收集和发送无线电信号的设备,在卫星通信中通常采用面反射天线
天线控制单元 ACU , Antenna Control Unit ,用于调整天线的方位角、仰角和极化角,并且提供跟踪控制功能
天线增益 Antenna gain ,定向天线在其辐射方向上,相对于各向同性天线的信号放大倍数,单位为 dBi
同轴电缆 芯线在中间、外围绝缘层和屏蔽层的传输线,通常用于传输中频或射频信号
网络 Network ,可使多个站点得以互相连接的通信连接方式或结构
卫星固定业务 FSS , Fixed Satellite Service ,在固定地球站之间的卫星通信业务
卫星广播业务 BSS , Broadcast Satellite Service ,直接为地面终端用户提供的卫星广播业务
卫星平台 Bus ,卫星的公用部分,提供跟踪、遥测和遥控( TT&C )、电源、推进、以及姿态控制等功能
卫星新闻采集 SNG , Satellite News Gathering ,通常指便携式小口径天线电视上行设备、以及相关的电视上行业务
卫星移动业务 Mobile Satellite Service ,为移动地球站或手持终端提供的卫星通信业务
误比特率 BER , Bit Error Rate ,数字载波在传输和解调后出错的比特率,误比特率为 10 -4 表明,每10000个比特中将有1个出错
下行链路 D/L , Down link ,从卫星到地球站的链路
线极化 Linear polarization ,辐射波的电场矢量方向以往复方式变化,为卫星通信和地面微波通信的常用极化方式
线性回退 Linear back-off ( ? ),为了减轻多载波应用时的互调干扰,多个载波的总功率相对于非线性放大器饱和功率的回退值
线性器 Linearizer ,用于校正非线性放大器的幅度和相位特性,减小放大器线性回退值,从而提高多载波输出功率的器件
信标 Beacon ,由卫星发射的低功率载波,通常用于传送遥测信号、以及为天线跟踪和传输条件检测提供参考
信道 Channel ,两个端站之间所传输的通信频道,也可被称之为电路( circuit )、链路( link )或通道( path )
星蚀 Eclipse ,每年的春分和秋分期间,卫星在一天中可能有数小时因太阳、地球和静止卫星连成直线而得不到阳光的照射
行波管放大器 TWTA , Travling Wave Tube Amplifier ,电源转换效率较高的功放设备,多用于网管主站和大站、以及卫星转发器
延时 Delay ,信号从发送端到接收端所耗费的时间
仰角 Elevation ,地面天线指向卫星的纵向角度,从水平面向上开始计算
有效载荷 Payload ,卫星上的主要功能单元,通信卫星的有效载荷包括通信接收机、多路器、信道单元和高功率放大器
右旋圆极化 RHCP , Right Hand Circular Polarization ,电场矢量在电波传播的方向上以顺时针方向旋转变化的圆极化方式
圆极化 Circular polarization ,辐射波的电场矢量方向以旋转方式变化,仅用于 Intelsat 的 C 波段、以及 ITU 规划中的 BSS 波段
远地点 Apogee ,卫星轨道上离地球最远的端点
载波 Carrier ,用于承载和传输信息的射频信号
载波监测系统 CMS , Carrier Monitoring System ,用于观察和记录卫星载波性能的地面监测系统

 

载频 Carrier frequency ,载波的工作频率或中心频率
载噪比 C/N ,载波功率与噪声功率的比值,单位为 dB ,载噪比越高,接收性能就越好
噪声 Noise ,叠加在有用信号之上、影响信号传输效果的无关能量
噪声指数 Noise figure ,反映低噪声放大器自身所产生噪声贡献的参数,单位为 dB ,噪声指数越低,放大器的性能越好
增益 Gain ,放大量,单位为 dB
正交幅度调制 QAM , Quadrature Amplitude Modulation ,一种将幅度调制和相位调制相结合的新技术,带宽利用率较高
直播卫星 DBS , Direct Broadcast Satellite ,直接为终端用户提供电视或声音广播的大功率卫星,接收天线口径通常在 0.75 米以下
中频 IF , Intermediate frequency ,介于基带频率和发射频率之间,为调制解调器的工作频率
中心站 Hub station ,网管主站,在 VSAT 网中处于网络拓扑的中心点,用于网络管理,业务量也常为最高
转发器 Transponder ,通信卫星用于接收上行信号,并且对其作变频放大处理的功能部件组合
转移轨道 Transfer orbit ,卫星发射过程中所经历的椭圆轨道,轨道的远地点恰为最终的轨道高度
姿态控制 Attitude control ,卫星相对于地球和太阳的指向调整
自动电平控制 ALC , Auto Level Control ,可用于 Ku 波段的全转发器宽带业务,当上行功率因降雨衰耗而起伏变化时,卫星转发器的增益会随之而作调整,使下行功率维持不变
自旋稳定 Spin stabilisation ,卫星的一种姿态稳定方式,分为上下两部份的卫星星体中,一个固定不变,另一个沿重心轴旋转以产生陀螺效应
左旋圆极化 LHCP , Left Hand Circular Polarization ,电场矢量在电波传播的方向上以逆时针方向旋转变化的圆极化方式
标签: SR4 仰角 卫星 新蕾 方位角 极化角 电视
最后更新:2017-07-04

陈叨叨

这个人很懒,什么都没留下

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