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卫星数字电视接收系统及测试方法

2011-12-29 01:02| 发布者: 123456000000| 查看: 34| 评论: 0

摘要: 因为卫星广播具有笼盖面年夜、传输距离远、信息量年夜、旌旗灯号质量高、不受地舆前提限制等利益,近年来卫星广播事业获得了迅猛成长。出格是数笔手艺的成长,把卫星电视广播带入了一个新时代,斥地了卫星广播的多功 ...

因为卫星广播具有笼盖面年夜、传输距离远、信息量年夜、旌旗灯号质量高、不受地舆前提限制等利益,近年来卫星广播事业获得了迅猛成长。出格是数笔手艺的成长,把卫星电视广播带入了一个新时代,斥地了卫星广播的多功能操作,敦促了信息的周全交流,促进了社会的成长。我国幅员广宽、地形复杂、进口栖身分手,开展卫星广播营业是提高广播电视进口笼盖率的最有用的路子。经由几十年的全力,到1997年尾全国广播进口笼盖率达到85.8%,电视进口笼盖率达到87.4%。年夜全国来讲成长却很不服衡,在发家地域,已能听到和看到几十套广播电视节目,但在一些老、少、边、穷地域,还有相当一部门农村,至今仍听不到、听欠好广播,看不到、看欠好电视,存在着广播电视的收听、收看盲区。为此,广电总局提出,要把事业的成长重点放在扩年夜笼盖上,把笼盖的重点放在农村,争夺到本世纪末,根基实现村村通广播电视。

为体味决广播电视笼盖问题,我国先后已有20多个省采用DVB-S尺度、MPEG2数字压缩体例上星传输节目,节约了卫星资本,提高了传输质量,而且99年1月1日又以Ku频段直播星进行扩隶属验,进一步解决广播电视的盲点问题。

因为卫星数字电视的成长,国际国内年夜量的产物进入我国市场。96年广电部科技司发出通知,要求进入广电系统的编、解码设备和领受设备必需进行入网检测,1年多来,国际国内已有良多厂家、公司进行了入网检测,并拿到了入网证书,这样老苍生也可买到安心产物。下面就领受系统的天线、LNB、IRD的检测与评价作一简单声名。

一、天线系统

天线系统由抛闻缦沔和馈源组成,今朝使用的有C频段和Ku频段两种,因为卫星转发器功率巨细分歧,地面采用的天线尺寸也纷歧样。反射面一般为铝合金板和玻璃纤维增强型SMC材料的玻璃钢天线。馈源采用后馈或前馈,对于小型天线一般采用前馈,前馈体例又分为正馈和偏馈,一般偏馈天线的效率稍高于正馈天线。今朝我国多采用线极化(垂直或水平)的馈源,其安装调试相对圆极化(左旋或右旋)要复杂一些。对于偏馈多使用一体化馈源高频头,安装调试时便利一些。

   二、低噪声下变频器(LNB)

低噪声下变频器(高频头)将天线领受到的微弱的卫星旌旗灯号进行放年夜和变频,输出的中频旌旗灯号(950~2150MHz)经由过程低损耗的高频电缆送给数字综合领受解码器IRD。对用于数字系统中的高频头要求相位噪声要低,频率不变度要高。因为数字卫星旌旗灯号采用QPSK调相体例传输,旌旗灯号解调也是采用QPSK解调,如不美观LNB相位噪声过高,会使解调发生误差而导致误码率(BER)增添。同时,相位噪声与高频头本振频率不变度有关,频率不变度高的LNB,其相位噪声也越低。对用于数字卫星电视领受系统的LNB,要求相位噪声小于-65dBc/1KHz,频率不变度小于±500KHz。

三、综合领受解码器(IRD)

下面重点介绍综合领受解码器(IRD)的检测和评价。卫星用IRD首要由调谐器、QPSK解调、去扰码、纠错、解改暌姑、解码、再进行PAL编码,形成全电视旌旗灯号输出。对有前提领受功能还需加有系统节制和用户智能卡。调谐器可以工作在C波段和Ku波段,只是设置分歧的本振频率,对于C频段本振频率5150MHz为高本振,Ku频段一般为低本振。是以要求IRD具有频谱倒置功能,便于领受分歧频段的卫星电视节目。此外还要求IRD具有既能领受SCPC也能领受MCPC的卫星电视旌旗灯号。

SCPC(Single Channel Per Carrier)为单路载波系统,利益是可在分歧的地址上星,适合上行站不在统一地址而需共用一个转发器的情形。MCPC(Multiple Channel Per Carrier)多路单载波系统,利益是没有多载波谐波干扰,频带和功率操作率较高,合用于多路旌旗灯号在统一地址上星。

为了对卫星用IRD统一规范,广电总局(原广电部)在97年公布了关于“数字压缩卫星领受机(IRD)暂行手艺要求”,在98年10月公布了“数字压缩卫星领受机(IRD)手艺要求(暂行)”第二版,对第一版进行了改削填补。该手艺要求引用了ISO/IEC IS13818行为图像和相关音频信息的通用编码尺度以及ISO/IEC IS11172(音频1和2层)速度达1.5Mbits/s的数字存贮前言的行为图像和相关音频编码尺度以及ITU-R BO1211用于11/12GHz卫星广播的电视、声音和数字营业的数字多节目发射系统,还引用了CENELEC EN50083-9电视、声音和交互式多媒体旌旗灯号的电缆分配系统以及用于电缆电视(CATV)/卫星共用天线电视(SMATV)和近似的使用DVB/MPEG-2传送流的专业设备的接口等尺度。

参数要求:

视频:

视频压缩体例:MPEG-2 MP@ML

单路视频压缩码率:2~15Mbps持续可调

图像分辩率:最年夜720*576(随发端旌旗灯号可调)

音频:

音频压缩体例:MUSICAM

工作体例:单声道,双声道,立体声

取样率:48KHz

信道编码:

合适MPEG-2传送码流名目

RS编码:RS(204,188,T=8)

卷积交叉深度:I=12

卷积编码比率:1/2,2/3,3/4,5/6,7/8可变

约束长度:K=7

升余弦平方根滤波滚降系数:0.35

对IRD功能要求见表3

对IRD输入旌旗灯号与解调机能要求:

输入旌旗灯号的频率规模:950~2150MHz或950~1750MHz

输入电平规模:-65~-30dBm

反射损耗:≥7dB

二本振泄露:-65 dBm

输入旌旗灯号捕捉规模:f0±2.5MHz

供LNB极化切换电压规模为12-24V Imin=350mA

字符率2-40Ms/s或2-30MS/S

系统手艺指标:

Eb/N0门限值:维特比译码输出误码率为2.0E-4时

≤5.5dB (FEC=3/4)

≤5.0dB (FEC=2/3)

≤4.5dB (FEC=1/2)

PAL-D视频输出:

视频输出幅度:700mVP-P±20 mVP-P

同步幅度:300mVP-P±9 mVP-P

带外干扰 :≤-40dBm

幅频特征:≤4.8MHz时 ±0.5dB

4.8MHz-5.0 MHz 时≤±0.5 dB, ≥-1.0 dB

5.5MHz时 +0.5 dB,-4 dB

K因子:≤3%

亮度非线性:±5%

DG:≤5%P-P

DP:≤5°P-P

亮色增益不等:±5%

亮色延时不等:≤30ns

S/N加权值(5MHz带宽测量值):≥56 dB(50%平场)

行同步前沿股栗:≤20nsp-p

传输流误码率:≤1.0E-11

音频输出:

幅频响应:20Hz-20KHz ±2dB

60Hz-18KHz ±0.5dB

谐波失踪真:≤1%

不加权S/N:≥70 dB

摆布声道电平差:60Hz-18KHz ≤0.5dB

摆布声道相位差:60Hz-18KHz ≤5°

摆布声道串扰:≤-70dB

物理接口要求:

L波段旌旗灯号输入:F型75Ω

电视调制旌旗灯号输出:75Ω

视频旌旗灯号输出:

复合PAL-D旌旗灯号:BNC或RCA75Ω

模拟分量旌旗灯号:S端子

音频旌旗灯号输出:

XLR型,600Ω平衡;或RCA型600Ω不服衡低阻

数据输出:RS-232或RS-422,DB9阴性

传送数据流输出:

DVB同步串行接口:BNC

DVB同步并行接口:DB25,LVDS

电源:150-240V 50Hz±2 Hz

下面临IRD首要手艺指标的检测及评价作一简单介绍

数字旌旗灯号发生器发生合适MPEG2/DVB尺度的测试旌旗灯号和勾当图像,送给电视测量发射机,进行信道编码和QPSK调制,上变频成L频段的旌旗灯号,送给IRD输入,在电视测量发射机内装有噪声发生器,C/N值可按照需要改变。

数字旌旗灯号发生器可发生近30种分歧功能的测试图像旌旗灯号和勾当图像旌旗灯号以及伴音测试旌旗灯号,用于测量各项视频手艺指标和音频手艺指标,还具有在一个传输流中含6套节目的测试旌旗灯号,用于测量IRD MCPC的功能。电视测量发射机可发生频率年夜0.3MHz-3.3GHz可调,输出电平年夜-99dBm~+10 dBm可变的调制旌旗灯号,可设置DVB信道编码的各类参数,如频率、电平、字符率、数据流速度、RS码、卷积编码比率、滚降系数以及QPSK和QAM两种调制体例。

1、Eb/N0门限值的测量

Eb/N0是权衡领受机活络度的一个主要指标。卫星数字电视传输中,在门限点四周时,C/N值的下降会引起S/N的急剧转变,这就是所谓数字传输中的“峭壁效应”。按图1方框图,为了切确确定门限点,在旌旗灯号源中应置为勾当图像输出。改变电视测量发射机中的C/N,由年夜变小,直到IRD输出图像在彩色看管器的画面上刚要呈现“马赛克”。用频谱仪测出此时信道发射机输出给IRD输入端旌旗灯号的N0(单元Hz的噪声功率),然后去失踪调制旌旗灯号测出此时的单载波功率C,可算出Eb/ N0。

Eb=C-10lgIR IR为总信息率

IR=2Rs·Cr·Rs

Rs---字符率,Cr---卷积编码率,Rs---外码(188/204)。此外也可按照信道发射机上的C/N值,直接推算出Eb/N0值。

因为Eb/N0=(C-10lgIR)/(N/B)=C/N-10Lg IR/B 10Lg IR/B为一常数,所以只要找出门限点,可按照电视测量发射机上显示的C/N减去一个常数即可算出Eb/No值,对于字符率为4.42MS/s,卷积码速度为3/4时,这一常数约为0.6。按照新版暂行手艺要求划定,需对FEC=3/4,2/3,1/2分袂进行测量。

2、频率笼盖规模的测量

按暂行手艺要求,应为950MHz~2150MHz或950MHz~1750MHz。将图1中信道发射机输出载频置于低端频率(950MHz),调整IRD领受频率,使IRD输出图像正常。同样,将信道发射机置于高端频率(2150MHz或1750MHz),调整IRD领受频率,使IRD输出图像正常,声名该IRD合适暂行手艺要求划定的频率笼盖规模。如不美观低端或高端领受图像不正常,则慢慢提高或降低信道发射机输出频率,直到该IRD输出图像正常,此时的频率规模即为IRD实测领受频率笼盖规模。

3、字符率的测量

按照手艺要求,字符率为2~40MS/s或2~30 MS/s。将图中信道发射机上年夜低到高置出一系列分歧数值的字符率,IRD置成响应的字符率,IRD输出图像和声音应正常,若置在低端或高端的字符率时IRD输出图像不正常,则慢慢提高或降低信道发射机输出字符率,直到该IRD输出图像正常,此时的字符率规模即为实测的该IRD字符率规模。

4、输入电平规模的测量

按图1所示,将正常测量的输入电平(如-45dBm)升高或降低,IRD输出图像正常的电平规模,即为输入电平规模。

5、反射损耗

IRD处于正常工作状况(注重关失踪LNB电源),用扫频仪测量反射损耗值。

6、二本振泄露

IRD输入端接至频谱剖析仪,测量该IRD二本振旌旗灯号在IRD输入端的泄露电平值。

7、输入旌旗灯号捕捉规模

按要求为f0±2.5MHz。

按图1所示,将信道发射机输出的正常测量频率升高或降低2.5MHz,IRD若能正常领受,声名合适手艺要求划定的输入旌旗灯号捕捉规模,否则再改变频率,年夜头测量捕捉规模。

8、系统视频指标的测量

在进行视频指标测量前,应按要求,将响应的参数前提置好,调整IRD,使IRD的输出图像工作在门限以上。然后按照测量分歧视频指标的要求,正确选择数字旌旗灯号发生器的响应测试旌旗灯号,操作视频自动剖析仪进行测量,必需终接75Ω。例如,测幅频特征送Sinx/x旌旗灯号;测K因子送2T脉冲旌旗灯号;测亮度非线性送不带调制的阶梯波旌旗灯号;测DG、DP送带彩色副载波的阶梯旌旗灯号;测ΔK、Δτ送带彩色副载波调制的20T脉冲旌旗灯号;测S/N比送50%平场旌旗灯号;测行同步前沿股栗送带同步的视频旌旗灯号。

9、系统音频指标的测量

暂行手艺要求中对音频的幅频响应、失踪真、S/N值、摆布声道电平差和相位差及串扰都作了划定,测量这些指标可采用旌旗灯号发生器中发生的CCITT0.33音频测试序列,在IRD音频输出端操作CCITT0.33自动测试选件进行响应音频指标的测量。也可操作音频旌旗灯号发生器发生的持续时刻为1秒的音频旌旗灯号用音频剖析仪进行测量。

10、编码系统的测试搜罗三年夜部门

: ①MPEG2/DVB尺度一致性测试,采用码流剖析仪进行各项参数的剖析。

②主不美观评价,采用CCETT的测试序列带,用双重刺激持续质量评分法进行。

③系统视、音频指标的测量及符号率转变规模和产物兼容性等机能指标的测量。

11、对于今朝直播卫星系统使用的IRD,除了合适暂行手艺要求所划定的机能指标外,还必需具有智能卡,解出授权打点信息(EMM:Entitlement Management Message)方能解出图像和伴音旌旗灯号。

直至今朝为止,已有10多家IRD和编解码系统经由过程入网检测,拿到了广电总局入网证书,对我国2000年前解决村村通广播电视供给了年夜量可托的产物。


路过

雷人

握手

鲜花

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