卫星数据接收原理与应用

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1、卫星数据接收系统海南省教育厅电教馆 蔡儒冠一、卫星数据接收系统的组成1.1、卫星通信与卫星广播* 1.2、卫星数据接收系统的组成 1.3、卫星接收天线 1.4、高频头与馈源 1.5、极化 1.6、卫星数据接收机（卡） 1.7、功分器与传输电缆1.1、卫星通信与卫星广播* 无处不在的卫星无处不在的卫星1.1、卫星通信与卫星广播* 无处不在的卫星无处不在的卫星1.1、卫星通信与卫星广播* 无处不在的卫星无处不在的卫星1.1、卫星通信与卫星广播* 无处不在的卫星无处不在的卫星1.1、卫星通信与卫星广播* 无处不在的卫星无处不在的卫星1.1、卫星通信与卫星广播* 无处不在的卫星无处不在的卫星1.1、卫

2、星通信与卫星广播* 同步卫星同步卫星同步卫星通信：卫星通信所使同步卫星通信：卫星通信所使 用的卫星是在地球同步轨道上用的卫星是在地球同步轨道上 运行的。运行的。因为与地球的运转同步，因为与地球的运转同步， 所以在地球上任何一点看到的所以在地球上任何一点看到的 通信卫星都是相对静止的。这通信卫星都是相对静止的。这 为组织全球卫星通信网带来了为组织全球卫星通信网带来了 很多方便。很多方便。1.1、卫星通信与卫星广播* 要保持卫星与地球的运行同步，就要综合考虑地要保持卫星与地球的运行同步，就要综合考虑地 球自转、地球公转、卫星飞行速度等多种因素，球自转、地球公转、卫星飞行速度等多种因素， 所以同步通

3、信卫星都所以同步通信卫星都“ “定点定点” ”在赤道上空，并有一在赤道上空，并有一 系列的标准参数。系列的标准参数。理论上，三颗卫星可基本理论上，三颗卫星可基本 覆盖全球。但每个卫星的通信覆盖全球。但每个卫星的通信 能力有限，三颗卫星远不能满能力有限，三颗卫星远不能满 足全球通信的需要。而赤道上足全球通信的需要。而赤道上 空同道步轨的位置又十分有限空同道步轨的位置又十分有限 ，所以，国际卫星组织对同步，所以，国际卫星组织对同步 轨道上星卫总量要实行必要的轨道上星卫总量要实行必要的 控制。控制。卫星通讯发射天线接收天线上行频下行频1.2、卫星数据接收系统的组成 按电磁波频率划分：卫星接收系统卫星

4、接收系统模拟系统模拟系统数字系统数字系统(DVB)(DVB)C C波段系统波段系统KuKu波段系统波段系统卫星接收系统卫星接收系统电视节目电视节目系统系统IPIP数据系统数据系统按节目信号源划分：按节目信号源划分：发射站：把电视节目、通信、广播等信号发射到卫星上的发射系统。 接收站：利用天线、卫星接收机等设备接收卫星信号的设备系统。 上行频：指发射站把信号发射到卫星上用的频率，由于信号是由地面向上发射， 所以叫上行频。 转发器：指卫星上用于接收地面发射来的信号，并对该信号进行放大，并以另一 个频率向地面进行发射的设备。一颗卫星上可以有多个转发器。 下行频：指卫星向地面发射信号所使用的频率，不同

5、的转发器所使用的下行频不 同，在使用卫星接收机时所设置的参数也就不同，如果设置不正确，将不能 接收相应的节目内容。例如：我国鑫诺一号卫星用于数据广播的下行频之一为12,620MHz。而中央电视台 所使用转发器的下行频为12,380MHZ。一颗卫星上有多个转发器，所以会 有多个下行频。 v符号率：指数据传输的速率，与信号的比特率及信道参数有关，单位为BPS 。从世界上卫星发展趋势看，卫星电视的符号率越来越高，当一个载波信号 携带的节目数越多时，此值越大。 LNB本振频率：指高频头的本振频率。对C波段卫星接收机的LNB本振频率一般 为5150MHz，而Ku频段高频头的本振频率各不相同，在接收时要根

6、据接收 天线高频头上的本振频率（LO）参数进行设置重新输入参数。 卫星通信的基本概念波束覆盖中国的区域卫星亚洲一号 122E 24C转发器寿命12年 亚洲二号 100.5E 24C + 9Ku 15年 亚洲三号 105.5E 28C + 16Ku 15年 亚太一号 138E 24C 10年 亚太一号A 134E 24C 10年 亚太-IIR 76.5E 28C + 16Ku 15年 中卫一号 87.5E 18C + 20Ku 15年 鑫诺一号 110.5E 24C + 14Ku 15年 鑫诺一号B 85E 6Ku 12年 中星八号 115.5E 36C+16Ku 大于15年 (待发) INTE

7、RSAT 602,604,701,702,703,704,802,804 GE-1A 108E1.2、卫星数据接收系统的组成最基本的卫星模拟电视接收系统最基本的卫星模拟电视接收系统1.2、卫星数据接收系统的组成卫星数字电视卫星数字电视(DVB)(DVB)接收系统接收系统1.2、卫星数据接收系统的组成采用电脑的卫星接收系统采用电脑的卫星接收系统1.2、卫星数据接收系统的组成卫星卫星IPIP数据数据接收系统接收系统1.2、卫星数据接收系统的组成同时接收多套节目同时接收多套节目电磁波 电磁波的频率、波长 卫星电视的波段与频道 极化方式 卫星天线1.3、卫星接收天线1.3、卫星接收天线电磁波 无线电波

8、 300GHz(1GHz=109Hz)以下 红外线 31011Hz-41014Hz 可见光 3.841014HZ-7.691014Hz 紫外线 81014Hz-31017Hz X射线 31017 Hz-51019Hz 1.3、卫星接收天线电磁波的频率与波长电磁波的传播速度等于光速，电磁波地真空中的传播速度与光速相同，是3108米秒。在空气中和在真空中近似 不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同，所以频率较大的电磁波，波长较短 波速=波长频率 1.3、卫星接收天线卫星电视的波段与频道卫星广播下行线路使用频段 我国属第三区 波段（GHz） L(0.7) 0.62-0.79 S(2.5) 2

9、.5-2.691 KU(12) 1.7-12.75 Ka(23) 11.7-12.5 Q(42)频段22.5-2341-4384-86 （GHz）1.3、卫星接收天线卫星电视的波段与频道卫星电视节目分为C波段和Ku波段。C波段的频率范围是3.4GHz4.2GHz。Ku波段的频率10.712.75GHz，其中可分为10.711.7GHz、11.712.2GHz、12.212.75GHz等频段。 频率、波段的划分范围波段（频频段）频频率范围围GHz波段（频频段）频频率范围围GHzUHF0.31.22Ka26.540L1.121.7Q33.055.0LS1.72.6U4060S2.63.95M507

10、5C3.955.85E6090XC5.858.2F90140X8.212.4G140220Ku12.418R220.0325.0卫星通信使用频段0.1-0.3GHzVHF移动,导航业务 0.3-1.0UHF移动,导航业务 1.0-2.0L移动业务 2.0-4.0S移动业务 4.0-8.0(4/6)C固定业务 8.0-12.0 X 12.0-18.0 (12/14) Ku固定业务 18.0-24.0 K 24.0-30.0 Ka 33.0-50.0 Q 50.0-75.0 V广播电视的频段划分名称频率范围VHF 电视频段48.592 MHz和 167223 MHz UHF 电视频段 F M 调频

11、广播频段88108MHz1.3、卫星接收天线卫星电视的波段与频道C波段卫星电视频道划分频频道中心频频率 (GHz)频频道中心频频率(GHz)频频道中心频频率(GHz)频频道中心频频率(GHz)13727.48 73842.56 133957.64 194072.72 23746.66 83861.74 143976.82 204091.90 33765.84 93880.92 153996.00 214111.08 43785.02 103900.10 164015.18 224130.26 53804.20 113919.28 174034.36 234149.44 63823.38 123

12、938.46 184053.54 244168.62 1.3、卫星接收天线 卫星电视的波段与频道Ku波段卫星电视频道划分 频频道 中心频频率(GHz)频频道 中心频频率(GHz)频频道 中心频频率(GHz)111727.48 911880.92 1712034.36 211746.66 1011900.10 1812053.54 311765.84 1111919.28 1912072.72 411785.02 1211938.46 2012091.90 511804.20 1311957.64 2112111.08 611823.38 1411976.82 2212130.26 711842

13、.56 1511996.00 2312149.44 811861.74 1612015.18 2412168.62 数字电视广播的传输标准 DVB-S (Satellite)DVB-S (Satellite) 它主要应用于利用卫星作为传输它主要应用于利用卫星作为传输 媒体的数字电视技术与标准。简称媒体的数字电视技术与标准。简称数字卫星电视数字卫星电视广播标准广播标准 。DVB-S(Satellite)DVB-S(Satellite)：采用采用11/12GHz11/12GHz卫星频段进行传输的卫星频段进行传输的 DVBDVB系统标准，广泛适用于各种转发器的频带和功放。系统标准，广泛适用于各种转发

14、器的频带和功放。 DVB-T (Terrestrial)DVB-T (Terrestrial)它主要应用于采用它主要应用于采用地面微波通地面微波通 信信作为传输媒体的数字电视技术与标准（采用地面广播作为传输媒体的数字电视技术与标准（采用地面广播 进行传输的进行传输的DVBDVB系统标准）。简称数字地面电视广播标准系统标准）。简称数字地面电视广播标准 。 DVB-C (Cable)DVB-C (Cable)它主要应用于利用同轴电缆作为传输媒它主要应用于利用同轴电缆作为传输媒 体的数字电视技术与标准（采用有线电视系统进行传输的体的数字电视技术与标准（采用有线电视系统进行传输的 DVBDVB系统标准

15、）。简称系统标准）。简称数字有线电视数字有线电视广播标准。广播标准。 卫星IP数据广播卫星数据IP广播是通过UDP（用户数据包）协议 将数据打包送上卫星，再通过卫星下发至接收 端。接收端使用指定的PC卡/接收机和相应的 接收软件即可接收。IP广播是基于新一代的卫 星数据广播方式，需要占用专门的IP频道资源 。卫星IP数据广播的数据传送速率可达1Mbps ，可以在实时传输高清晰度的数字视频信号的 同时传输远程教学所需的其他多媒体信息，完 全能够满足远程教学对带宽的要求。远程教学节目分分类类 PIDPID值值 频频道道编编号号 频频道名称道名称 频频道内容道内容 电视电视 节节目目 CEBsatCEBsat -TV-1 -TV-1 CETV-1 CETV-1 综综合教育合教育节节目目 CEBsatCEBsat -TV-2 -TV-2 CETV-2 CETV-2 中央中央电电大教学大教学节节目目 CEBsatCEBsat -TV-3 -TV-3 同步同