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1、全日制工程硕士研究生学位论文开题报告论文（设计）题目：深圳电视台DSNG车传输系统设计与实现研究生姓名：学号：工程领域：计算机技术学校导师：企业导师：填表时间：研究生部制表说明一、工程硕士学位论文选题应直接来源于生产实际，或具有明确的工 程背景与应用价值，并具有一定的技术难度和工作量。二、论文选题类型必须下列类型之一：1、一个较为完整的工程技术项目、工程管理项目的规划或研究；2、工程设计或实施；3、技术攻关、技术改造、技术推广与应用；4、新工艺、新材料、新产品、新设备的研制与开发；5、引进、消化、吸收和应用国外先进技术项目；6、应用基础性研究、应用研究、预先研究。三、开题报告交所在学院、研究生
2、部各保留一份存查，并作为检查报 告执行情况的依据。研究生姓名入学时间论文名称深圳电视台DSNG车传输系统设计与实现选题类型工程设计或实施报告时间报告地点预计学位论文完成时间：2012年5月开题报告评议组成员名单姓名职称姓名职称教授教授教授副教授教授摘要研究内容和意义简介邙限300字以内)DSNG (Digital Satellite News Gathering)意为 数字卫星新闻米集”特指装载全套 电视新闻采集和卫星传输设备的专用车。而DSNG车的核心部分就是传输系统，因此 做好DSNG车传输系统的对于DSNG车具有十分重要的意义。本设计基于深圳电视台DSNG车建设需要，通过深入研究DSNG
3、的相关技术，对 深圳电视台DSNG车传输系统进行规划和设计，拟提出设计方案，并根据工程进度， 进行工程的具体实施。设计米用APC自动功率控制技术、RSA加密算法、COFDM编 码正交频分复用调制等技术。本设计所做的DSNG车传输系统主要有提咼新闻直播的时效性、增加节目的传输 质量、节省发射功率、降低成本、增强电视台的价值等方面的意义一、立项依据（课题来源、选题依据、工程应用价值等）1 课题来源项目。2 选题依据我国是各种自然灾害频发的国家，每年台风、冰雹、暴风雨、泥石流、山体滑坡、地震 等自然灾害对人民的生命和财产造成了巨大的伤害和损失。在其它通信手段遭到严重破坏 时，卫星通信系统能够为政府、
4、新闻等相关机构提供及时应急通信传输通道，解决政府应急 通信、新闻直播及部分公共通信的业务需求。它可以及时有效地将重大活动、重大突发事件 和特大自然灾害现场的图像、声音等有效信息通过卫星通信系统实时传输的方式直观地传送 到电视台，广大观众可以更好的了解事件发展的真实情况，同时也有利于各级指挥部门及领 导对现场情况做出全面、正确地判断，从而增强指挥的有效性。2008 年5 月 12日发生在四川汶川的 8.0级特大地震对当地国家通信基础设施造成了严 重的破坏；在这次特大地震灾害中，我国的应急通信保障能力受到了严峻的考验；地震灾害 爆发后，灾区通信节点受机房损毁、传输不畅、供电中断等多种严重因素的影响
5、，大面积退 服。基于卫星通信系统的数字卫星新闻采集车正好能应对这种考验，它在抗灾抢险等突发性 电视新闻直播报道中应用意义重大。它有着覆盖范围广、成本与通信距离无关、通信距离远、 网络部署快、机动灵活、信号质量高等特点。在这些特点的基础上，它可以及时有效地将重 大活动、重大突发事件和特大自然灾害现场的图像、声音等有效信息通过卫星通信系统实时 传输的方式直观地传送到电视台，从而，广大观众可以更好的了解事件的真实情况，各级指 挥部门及领导能够及时对现场情况做出全面、正确地判断，指挥的有效性大大增强。另外， 它的相关图像还可进行全程存储，这能够为紧急情况后的现场取证、经验总结提供有力支持。 3 工程应
6、用价值本设计建设的 DSNG 车传输系统主要有以下几方面工程应用价值：（1）提高新闻直播的时效性现代电视媒体的竞争越来越体现在速度上的竞争，面对突发新闻事件，能否快速到达现 场并立即开展电视直播报道，是电视媒体竞争的关键。DSNG车具有机动灵活、部署迅速等 特点，大大提高新闻直播的时效性。（2）节目的传输质量高由于数字传输方式本身的特点，抗干扰能力强，在传输过程中信号不易失真，噪声和天 电干扰对信号质量的影响变小。另一方面，模拟电视广播受到现行彩色电视制式的限制，电 视接收机的水平清晰度只能达到 300线左右，而采用数字卫星广播后，在理论上卫星接收机 输出的有效象素可高达720x576，也就是
7、说传输质量可达到数字演播室的水平。（3）所需的发射功率小模拟卫星广播的图像质量是与信号的载噪比联系在一起的，为了保证传送的图像质量达 到4级以上，卫星接收系统的载噪比一般要大于17dB，因此卫星上行站的发射功率通常在 数百瓦的范围内；而数字卫星广播的图像质量则是与误码率联系在一起的，只要误码率小于 某特定数值，图像的质量就令人满意，为了达到这样的误码率所需的信号载噪比是比较小的， 通常卫星上行站的发射功率在数十瓦的数量级就足够了。（4）降低成本单一多业务 DSNG 新闻直播车代替多个分离的新闻采集设备（直播、录播、固定、移 动等等）减少投资成本，降低了运维成本。（5）增强电视台的价值通过提高电
8、视台的价值，提高观众的忠诚度。二、文献综述（国内外研究现状、发展动态、主要参考资料）1 国外研究现状在国外，DSNG系统的发展较早，它的前身是SNG系统，即卫星新闻采集系统，现在 说起SNG系统一般均指DSNG系统1。国外SNG技术在80年末和90年代初开始得到应用， 1982 年，英国在与阿根廷发生马尔维纳斯群岛战争时，英军首先利用这一技术传回了现场 画面。最早发明使用 SNG 卫星制播系统的美国运用 SNG 系统的方式主要为下列四种: 一是以 DSNG 系统作为电视台自卫星下行的传送工具；二是作为与电视新闻联播网共享新 闻的工具；三为利用卫星实时传输国际新闻；最后一种则应用于突发新闻的实时
9、采访2。近几年，各家电视台和传媒为保持其竞争优势，对新闻采集的时效性要求越来越高，日 常运作中，开始大量使用 DSNG 系统3。由于卫星通讯技术和视频与音频信号数字化处理技 术的高速发展， DSNG 系统的成本不断降低，被越来越多的电视台和传媒机构所接受4。因 此， DSNG 技术在世界各地得到了广泛应用，成为各地电视台和新闻传媒机构经常使用的传 输手段。在美国，欧洲等国家和地区，除跨国性的大型传媒机构外，一些州县的小型电视台 也纷纷使用 SNG 系统5。在 SNG 传输技术方面，国外在早期是使用模拟信号进行传输，由于带宽要求大，信号 质量一般，易受干扰等等缺陷，随着技术的发展，渐渐由模拟系统
10、更换为数字系统，即 DSNG 系统6。实现数字编解码，数字传输，而且，随着电视技术要求的提高，对信源的要求也在 向数字化发展7。2 国内研究现状中国第一次使用DSNG设备完成直播是在1997年，使用的是国外进口设备。2000年9 月 28 日到 10月 9 日，山东电视台圆满完成了异地对南京第六届中国艺术节的卫星转播任 务，这标志着真正意义上国内设计集成的第一批 DSNG 数字卫星新闻采集车成功投入使用9， DSNG 卫星车灵活机动、方便快捷进入工作状态的特点10，利用卫星传送高质量电视节 目的优势得到了用户的首肯。是利用卫星讯号同步传输的新闻制作与播出，即俗称之现场转 播或现场联机。此后，因
11、为技术和经济等方面的考虑， DSNG 在国内并没有大规模使用。直到 2004 年 底,全国有三家省级电视台几乎同时引进DSNG，并把他们用在日常新闻直播。这三家电视 台打破了长期以来 DSNG 在内地电视台发展步履蹒跚的局面。从 2005 年至今，中央电视台与几乎所有的省级电视台甚至于很多市级电视台都纷纷上 马 DSNG 车项目，而且很多电视台已经拥有不止一辆 DSNG 车。截止 2008 年底，中央电视 台已经拥有5台DSNG车，一些电视台拥有C波段和Ku波段不同卫星传输波段的DSNG 车in。由此看出，各个电视台对于DSNG车保有数量的提升是一个趋势，但是，随着电视 节目多样化的发展和广播
12、电视技术的不断发展，各个电视台根据自身定位、周边情况和战略 发展，对制作DSNG车提出了各具特色的发展方向12。总体来说，随着科学技术的发展， 现在 DSNG 车载设备集成化水平越来越高，体积越做越小，功能还在不断增强。适应环境 能力越来越强和系统集成结构越来越小是较为普遍的发展趋势13。目前，国内电视台DSNG卫星制播系统运用最常见的方式网。而DSNG车的核心部分 就是传输系统，因此将DSNG车传输系统做好对于DSNG车具有十分重要的意义。虽然DSNG在使用中有诸多优势，但是DSNG传输系统面临以下几个的关键问题有：（1）面对雨衰等影响如何确定卫星车的发射功率15 。当卫星信号穿过降雨空间时
13、将受到雨滴的吸收和散射而产生衰耗，叫做降雨衰耗 ,简称 雨衰16。雨衰与电磁波的工作频率和降雨大小密切相关, 降雨的大小对电磁波的雨衰影响很 大,通信频率越高,雨衰越大。为了减少影响，就必须在设计和建设中预留很大的雨衰储备， 但这样一来就要占用很多的卫星资源。尽管天气晴朗的时候就会浪费很多卫星资源，但下大 雨时可能还不能满足要求（如果要满足降暴雨的要求，那么就要预留更大的衰落储备，卫星 资源浪费就更大） ，同时对卫星转发器的技术要求也更高，势必造成资金浪费。（2）随着卫星通信使用的扩大，卫星频谱资源十分紧张。（3）可靠性和安全性不高。链路缺乏有效备份机制和加密机制，不足以保证对传输信号 的产权
14、保护。（4）是地面微波的干扰问题。由于地面存在着大量的微波、雷达、无线电视、调频广播、 工业电噪声等，这些干扰源串入用户站，通过上行链路发射上星造成上行干扰或串入下行链 路造成接收干扰17。目前，国际主要的电信标准组织在运营商、系统集成商和研究机构的积极参与下，已经 通过如下几种技术很大程度上克服DSNG车的上述问题。（1）APC技术阴一一解决雨衰预留功率储备问题为了解决雨衰预留功率储备这一问题， APC 技术通过自动功率控制系统同时控制上行 线路和下行线路降雨衰耗，它是以卫星通信的网管系统为基准的。该网管系统能实时地测出 各个地球站的接收电平值，将该值与基准电平（晴天时的正常接收电平值）进行
15、比较，将比较 结果通过网管信息传输通道传送给相应的地球站，控制该地球站的发信设备的输出功率。因 此，采用自动功率控制能使卫星通信系统的稳定性和可靠性大大提高，也使卫星通信得到了 广泛的应用，大大地节约卫星通信的资源。开环上行功率控制指地球站利用接收卫星信标信号电平的变化量测出下行线路的雨衰 值，进而去控制地球站发送设备的中频衰耗器或射频衰耗器，使衰减器减小的数值与上行线 雨衰值大体相同。闭环上行功率控制是地球站将接收来的卫星信标信号，与通过卫星转发器 环回信号或某一特定信道的通信业务信号的C/N（或S/N）值进行比较,然后去控制地球站的 上行功率。（2）MPEG-4 图像压缩技术19解决卫星频谱资源紧张问题为了解决卫星频谱资源紧张，提高频谱利用率使用MPEG-4图像压缩技术。MPEG-4 利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质 量。MPEG-4 不只是具体压缩算法，它是针对数字电视、交互式绘图应用（影音合成内容）、交互式多媒体等整合及压缩技术的需求而制定的国际标准。MPEG-4 标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算 法及工具，从而建立起一种
