理論上,從聲像的攝取經(jīng)信道傳輸?shù)浇邮斩私獯a的整個過程均為數(shù)字化的信號處理過程,即稱為數(shù)字電視或石子電視系統(tǒng)。由于在實際中有衛(wèi)星、地面和有線三種信道傳輸方式,所以就出現(xiàn)了對應(yīng)的數(shù)字電視傳輸與接收標準,既DVB-S,DVB-C的形式。就我國目前而言,地面采用自主知識產(chǎn)權(quán)的單多載波傳輸標準(GB20600-2006),使得在信號構(gòu)成上與采納歐洲傳輸標準的衛(wèi)星DVB-C差異較大,所以本文著重在 DVB-S 和DVB-C的信號或碼流構(gòu)成的異同性作一個較為深入的分析研究與實際測試。這些工作對于讀者深刻了解數(shù)字電視碼流構(gòu)成特點特別是指導(dǎo)數(shù)字電視的終端服務(wù)具有很強的針對性。
接收參數(shù)依次為下行頻率、極化方式(H水平,V垂直),符號率,且均為C波束。此外,鑫諾3號、中星6B上還有許多省市的免費節(jié)目,如6B上的福建、浙江、山東、寧夏、重慶、江蘇、江西、安徽等衛(wèi)視節(jié)目。目前全國各省市開通的數(shù)字有線電視廣播電視節(jié)目的頻點分配有相似之處。
KU波段是指頻率在12-48GHZ的電波,目前國際電信聯(lián)盟將11.7~12.2GHZ的頻率范圍優(yōu)先劃分給衛(wèi)星電視廣播專用。從頻率上看,KU波段的頻率范圍為C波段的3倍,而波長是C波段4GHZ對應(yīng)波長的1/3左右。因此,與C波段相比,KU波段的發(fā)展空間更大,其主要優(yōu)點有:
(1)接收天線的口徑可以設(shè)計得較小,這是因為KU波段的波長短,在口面效率和增益相同的條件下,KU波段使用的天線口徑可以是C波段天線口徑的1/3,天線方面的成本就低了。
(2)KU波段的地面場強較高,由于KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器的功率比C波段轉(zhuǎn)發(fā)器功率大得多,其等效全向輻射功率就大,因而覆蓋率更大。
(3)可用頻帶較寬,C波段的頻率范圍是3.7-4.2GHZ,帶寬是500MHZ。而KU波段的帶寬達800MHZ,頻率的可利用性高。
(4)由于頻率高,各種電波對它的干擾較小。
當然,KU波段衛(wèi)星廣播也有不足之處,這就是星蝕、雨衰對它的影響較大,當電波穿過地球大氣層中降雨的區(qū)域時,雨水對電波會產(chǎn)生吸收和散射,造成衰減。雷電、雨水越大,干擾衰減越大,當雨衰達到20DB時,就會暫時性的中斷衛(wèi)星廣播,這種情況不多。
目前世界上衛(wèi)星直播系統(tǒng)的傳輸主要DVB-S標準,2005年3月歐共體在DVB-S基礎(chǔ)上提出更高級的DVB-S2標準,它具有低密度奇偶檢測LDPC和BCH級聯(lián)信道糾錯方式,除使用QPSK調(diào)制外,還使用多種高階調(diào)制方式(8PSK、16APSK、32APSK)等技術(shù)的成果,在相同的傳輸條件下比DVB-S容量提高30%。目前我國上星的絕大多數(shù)的數(shù)字電視節(jié)目仍為DVB-S標準的,而我國2008年6月發(fā)射的中星9號(滿足奧運會轉(zhuǎn)播標清和高清數(shù)字電視的要求)以及以后發(fā)射的廣播電視通信衛(wèi)星,將采用與DVB-S2性能等價而具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ABS-S標準。它們只是信源的壓縮編碼不同,其他相同,比如描述各類信息的內(nèi)容是完全一致的。在DVB-S衛(wèi)星數(shù)字電視信號傳輸中,MPEG音頻編碼分為層和第二層,在每一層中又有左右兩個聲道,由于我國現(xiàn)行的電視伴音均為單聲道,因而在每套衛(wèi)星電視頻道的音頻編碼中,都有3個聲道處于閑置狀態(tài),各省市(區(qū))的廣播節(jié)目就利用這些空閑聲道進行聲音編碼,并與電視伴音同時播出,每路數(shù)字音頻信號占據(jù)的碼率相比視頻極小。衛(wèi)星數(shù)字廣播節(jié)目的播出,被安排在與電視伴音不同的層或同一層不同的聲道上面,大多數(shù)廣播節(jié)目都設(shè)在音頻的層,而且都是右聲道播出,也有個別的節(jié)目設(shè)在音頻的第二層播出,這些不同的廣播節(jié)目通過不同的音頻PID碼來區(qū)分;數(shù)字廣播節(jié)目的接收由于衛(wèi)星數(shù)字廣播節(jié)目被安排在與電視伴音不同的層或不同的聲道上,其接收方法也不同,比如,有兩種情況下衛(wèi)星數(shù)字廣播節(jié)目接收的方法與電視伴音在同一層右聲道播出的,數(shù)字廣播節(jié)目接收這種形式的數(shù)字廣播節(jié)目,可使用任何一種衛(wèi)星數(shù)字電視接收機接收時,只要在接收到相應(yīng)省市的電視節(jié)目后,將伴音切換到右聲道就可以,收聽數(shù)字廣播節(jié)目與電視伴音不在同一層的聲道播出的數(shù)字廣播節(jié)目。接收這種形式的數(shù)字廣播節(jié)目,可采用添加PID碼的方法來接收,或使用帶有兩層伴音的衛(wèi)星數(shù)字電視接收機接收。須指出,衛(wèi)星數(shù)字廣播節(jié)目的下行頻率、符號率、極化方式、極化電壓等參數(shù)同步衛(wèi)星電視節(jié)目設(shè)置一樣(在我國通過衛(wèi)星接收機收聽廣播的用戶不多,尤其是在山區(qū)、農(nóng)村)。國內(nèi)許多省市目前均有一套至幾套廣播節(jié)目與衛(wèi)星電視節(jié)目同時播出,在接收衛(wèi)星數(shù)字電視節(jié)目的同時,可以接收衛(wèi)星數(shù)字廣播節(jié)目。同樣,在DVB-C中除了某些頻點也傳輸數(shù)字廣播節(jié)目外,有的頻點還傳輸數(shù)據(jù)、NVOD等信息,更為豐富。
口徑選擇
在接收衛(wèi)星電視廣播信號之前,需要先選擇好適當?shù)慕邮仗炀€。比如:接收C波段信號,需選用正饋的大口徑的接收天線,而接收KU波段信號,需選用偏饋的小口徑的接收天線。之所以作出這樣的選擇,理由很簡單,從我們前面的介紹就可以看出,同樣用來接收KU波段信號的小天線,如果尺寸相同的話,則偏饋式接收天線比正饋式接收天線的增益要高,因此我們理所應(yīng)當?shù)倪x擇小口徑偏饋接收天線。
在決定好使用正饋還是偏饋天線之后,接下來我們就要根據(jù)想接收的衛(wèi)星的場強覆蓋圖,查得欲接收地點所處區(qū)域的EIRP,以此來挑選接收天線的具體口徑大小。上次已經(jīng)說過,EIRP值越大,我們可以選擇接收天線的尺寸就越小,而EIRP值越大則我們可以選擇接收天線的尺寸就越小。除此之外,天線口徑的選擇與想要接收信號的載噪比C/N也有關(guān)系。
一些特殊地區(qū),比如風力較大的地區(qū),還可以考慮到自身所處地理環(huán)境的相特點,選擇網(wǎng)狀天線等適合自己的接收天線。