確保校園安全接收衛(wèi)星電視信號(hào)的控制設(shè)計(jì)

韓包海

●摘 要●

校園電視節(jié)目的安全播出是事關(guān)學(xué)校安全穩(wěn)定的頭等大事。本文從穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，利用當(dāng)衛(wèi)星電視信號(hào)接收機(jī)收到非法干擾信號(hào)時(shí)，Eb/No值會(huì)迅速降低的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了安全接收校園衛(wèi)星電視信號(hào)控制電路。確保一旦出現(xiàn)非法干擾信號(hào)時(shí)，馬上切斷電視節(jié)目轉(zhuǎn)換器的電源，同時(shí)發(fā)出光聲報(bào)警。

引言

學(xué)校是培養(yǎng)社會(huì)主義現(xiàn)代化事業(yè)建設(shè)者和接班人的搖籃，校園電視節(jié)目的安全播出是事關(guān)學(xué)校安全穩(wěn)定的頭等大事。當(dāng)前，海外敵對(duì)勢(shì)力和不法分子不斷通過(guò)廣播電視對(duì)我國(guó)進(jìn)行分化和滲透。特別是部分邪教組織選擇衛(wèi)星作為主要對(duì)象，對(duì)我國(guó)衛(wèi)星電視信號(hào)進(jìn)行刻意攻擊和破壞。為此，各級(jí)廣播電視系統(tǒng)通過(guò)加強(qiáng)管理并且分別采用價(jià)值較高的儀器及監(jiān)測(cè)設(shè)備等一系列的安全技術(shù)措施，確保衛(wèi)星電視節(jié)目的安全播出。而學(xué)校由于受設(shè)備能力和經(jīng)濟(jì)條件等限制，一般不具有相關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)備，通常通過(guò)工作人員的實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星電視信號(hào)安全接收和轉(zhuǎn)播。為此，設(shè)計(jì)一個(gè)既安全可靠又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的安全接收校園衛(wèi)星電視信號(hào)自動(dòng)控制器就成為很有必要。

設(shè)計(jì)原理

不法分子攻擊廣播電視衛(wèi)星信號(hào)主要是用非法信號(hào)覆蓋衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的上行信號(hào)，造成下行接收的衛(wèi)星信號(hào)由原來(lái)的正常信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉欠ㄐ盘?hào)。在不法分子攻擊衛(wèi)星信號(hào)開始覆蓋衛(wèi)星正常信號(hào)時(shí)，由于TS傳輸流的編碼結(jié)構(gòu)、復(fù)用結(jié)構(gòu)、表格參數(shù)、名稱都會(huì)發(fā)生突變，衛(wèi)星電視節(jié)目接收機(jī)在解復(fù)用和解碼時(shí)會(huì)出現(xiàn)解碼不連續(xù)、解碼緩沖區(qū)溢出、各種解復(fù)用和解碼參數(shù)重新初始化等內(nèi)部過(guò)程，對(duì)應(yīng)輸出的視頻信號(hào)會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的馬賽克、靜幀、黑屏，聲音短時(shí)間丟失或突變等現(xiàn)象。當(dāng)上行衛(wèi)星信號(hào)受到非法干擾時(shí)，數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)接收機(jī)的單位比特?cái)?shù)據(jù)信號(hào)的能量與單位帶寬內(nèi)的噪聲能量之比值Eb/No就會(huì)迅速降低。利用這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制作校園衛(wèi)星電視節(jié)目安全接收控制電路，并通過(guò)檢測(cè)衛(wèi)星電視接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)的Eb/No值的變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)控制目的。

安全接收校園衛(wèi)星電視信號(hào)的控制原理框圖如圖1所示，利用Eb/No值去控制相關(guān)控制電路，一方面輸出控制信號(hào)，使電視節(jié)目轉(zhuǎn)換器切斷電源，確保非法信號(hào)不被播出；另一方面同時(shí)發(fā)出光聲報(bào)警，以提醒工作人員，以便迅速關(guān)閉電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)或插播其他應(yīng)急信號(hào)。

控制電路設(shè)計(jì)及元件功能

根據(jù)安全接收校園衛(wèi)星電視信號(hào)控制原理，利用光電耦合器作為隔離電路，直流電子開關(guān)放大器作為檢測(cè)信號(hào)放大電路，繼電器作為電視節(jié)目轉(zhuǎn)換器電源控制，紅色發(fā)光二極管作為指示報(bào)警，語(yǔ)音錄放集成電路及揚(yáng)聲器作為聲音報(bào)警。將安全接收校園衛(wèi)星電視信號(hào)控制電路設(shè)計(jì)成如圖2所示，控制電路供電電源為+9V。各元件的功能及主要參數(shù)分別如下所述：

控制過(guò)程

通常情況下，當(dāng)衛(wèi)星電視節(jié)目信號(hào)正常時(shí)，所接收的有用信號(hào)單位比特?cái)?shù)據(jù)信號(hào)的能量與單位帶寬內(nèi)的噪聲能量之比值Eb/No在70%以上，當(dāng)數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)受到非法信號(hào)干擾時(shí)，Eb/No會(huì)迅速下降，利用這一特點(diǎn)，可以設(shè)定一定的Eb/No值作為防止非法信號(hào)的門限值，門限值可根據(jù)具體情況而確定，一般可設(shè)為30%。一旦Eb/No值低于門限值，控制電路就動(dòng)作，及時(shí)關(guān)閉電視節(jié)目轉(zhuǎn)換器電源，同時(shí)通過(guò)光、聲實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

在圖2中，當(dāng)接收的衛(wèi)星電視節(jié)目信號(hào)正常時(shí)，Eb/No值較高，大于門限值，光電耦合器IC1②腳為低電平，①腳為高電平，IC1導(dǎo)通，IC1⑤腳被短路，直流電子開關(guān)IC3⑤腳為低電位，IC3截止，IC3②、③腳輸出為低電位，繼電器K不工作，對(duì)電視節(jié)目轉(zhuǎn)播器的工作不影響，LED2和IC2、IC4、BL分別不工作，不出現(xiàn)報(bào)警狀況。

當(dāng)衛(wèi)星電視節(jié)目接收機(jī)收到時(shí)非法干擾信號(hào)時(shí)，Eb/No值將迅速下降，低于門限值，光電耦合器IC1①腳為低電平，②腳為高電平，IC1截止，對(duì)直流電子開關(guān)IC3沒有影響，這時(shí)，IC3⑤腳由9V電源經(jīng)過(guò)RP1、R6、R5供電，為高電平，IC3導(dǎo)通，IC3②、③腳輸出高電平，繼電器K動(dòng)作，使繼電器常閉接點(diǎn)斷開，切斷電視節(jié)目轉(zhuǎn)播器的供電電源，確保非法干擾信號(hào)不被轉(zhuǎn)換播出。同時(shí)，LED2通電導(dǎo)通發(fā)出高亮度紅色報(bào)警光。IC2導(dǎo)通，并觸發(fā)語(yǔ)言錄放報(bào)警集成電路IC4工作。通過(guò)揚(yáng)聲器BL發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息。

當(dāng)非法干擾信號(hào)消失時(shí)，Eb/No值又將恢復(fù)，大于門限值，IC1導(dǎo)通，電路恢復(fù)正常，繼電器K不動(dòng)作，同時(shí)光電報(bào)報(bào)警解除，電視節(jié)目轉(zhuǎn)播器恢復(fù)正常播出。

結(jié)束語(yǔ)

該安全接收校園衛(wèi)星電視信號(hào)控制電路是根據(jù)數(shù)字衛(wèi)星電視節(jié)目接收機(jī)上行衛(wèi)星電視信號(hào)受到非法干擾時(shí)Eb/No值迅速降低的原理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因此，一旦出現(xiàn)非法干擾信號(hào)，電路必須能立即動(dòng)作，對(duì)非法干擾信號(hào)切換，確保節(jié)目安全播出，該控制器電路簡(jiǎn)潔、穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，也可用于賓館、科研單位的衛(wèi)星電視信號(hào)的安全接收控制?！?/p>