衛(wèi)星廣播電視地球站抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)研究

楊 帆

（作者單位：國家新聞出版廣電總局五四二臺(tái)）

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衛(wèi)星廣播電視地球站抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)研究

楊 帆

（作者單位：國家新聞出版廣電總局五四二臺(tái)）

摘 要：地球站是廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)中的重要組成部分。作為一種開放式的遠(yuǎn)程傳輸方式，廣播電視信號在衛(wèi)星傳輸過程中易受到干擾，這就對地球站的抗干擾性能提出了更高的要求。本文簡要分析衛(wèi)星廣播電視地球站的抗干擾現(xiàn)象，研究衛(wèi)星廣播電視地球站抗干擾系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星廣播電視；地球站；抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)

衛(wèi)星廣播電視地球站系統(tǒng)較為復(fù)雜，在建設(shè)的過程中應(yīng)當(dāng)建立抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)，以此來保證其信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。本文簡要研究了地球廣播電視地球站抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)。

1 衛(wèi)星廣播電視地球站的干擾現(xiàn)象

1.1 表現(xiàn)形式

干擾對廣播電視衛(wèi)星信號接收有著一定的影響。第一，干擾信號強(qiáng)度越強(qiáng)，單載波的調(diào)制干擾信號越強(qiáng)，接收的模擬信號就會(huì)出現(xiàn)噪點(diǎn)、圖像難以分辨等現(xiàn)象，數(shù)字信號則可能出現(xiàn)馬賽克、黑屏無聲等現(xiàn)象；第二，干擾信號對接收數(shù)字信號頻譜產(chǎn)生影響，疊加單載波頻譜，會(huì)導(dǎo)致黑屏和馬賽克現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.2 判斷指標(biāo)

對于下行信道參數(shù)來說，主要的判斷指標(biāo)有誤碼率、載噪比和節(jié)目標(biāo)識(shí)等，在衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)中，要想實(shí)現(xiàn)下行信號的正常接收，其載噪比必須在一定的范圍之內(nèi)，如果超過此范圍就會(huì)導(dǎo)致接收圖像劣化、馬賽克直至黑屏。誤碼率的變化則能夠顯示出干擾的具體程度，因此其也是一個(gè)判斷干擾的指標(biāo)[1]。不同的電視節(jié)目有一個(gè)身份識(shí)別，這就是節(jié)目的標(biāo)識(shí)，信號受到干擾，節(jié)目標(biāo)識(shí)也會(huì)出現(xiàn)變化，因此其也可以作為干擾判斷的重要指標(biāo)參數(shù)。此外，通過接收信號的強(qiáng)度、信號鎖定狀態(tài)等也能夠判斷干擾狀況。

1.3 干擾過程

在廣播電視衛(wèi)星上行系統(tǒng)運(yùn)行正常的狀況下，出現(xiàn)干擾會(huì)影響誤碼率，降低載噪比。SCPC載波信號和一般強(qiáng)度的干擾信號經(jīng)過疊加之后，信道誤碼率上升，載噪比下降，但下降的程度較為輕微，此時(shí)圖像解調(diào)可處于正常狀態(tài)；當(dāng)干擾信號十分嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致誤碼率快速提升，信噪比大幅降低，此時(shí)則會(huì)導(dǎo)致黑屏。如果正常信號的解調(diào)不完全，則誤碼率會(huì)較大程度地升高，難以鎖定信號。如果正常信號的功率與干擾信號功率不相上下時(shí)，接收端廣播電視信號可能出現(xiàn)圖像靜幀或是黑屏現(xiàn)象；若正常信號的功率小于干擾信號功率時(shí)，則原有信號會(huì)被干擾信號徹底淹沒，出現(xiàn)干擾信號的畫面或聲音。若正常信號功率大于干擾信號功率時(shí)，接收端圖像可能出現(xiàn)馬賽克，但不會(huì)出現(xiàn)干擾信號內(nèi)容。

2 衛(wèi)星廣播電視地球站抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 抗干擾算法

衛(wèi)星廣播電視地球站抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是以抗干擾算法為基礎(chǔ)的，因此現(xiàn)對抗干擾計(jì)算進(jìn)行分析，具體來說主要分為下面3種計(jì)算情況：如果下行接收信號誤碼率大于解調(diào)器的門限值，此時(shí)的圖像質(zhì)量受到一定的干擾，衛(wèi)星廣播電視地球站的抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自行進(jìn)行控制；如果干擾造成的誤碼率增高比解調(diào)器的門限值小，則增加了解碼器的難度，正常圖像難以被解碼出來，這就會(huì)出現(xiàn)上文中所說的黑屏，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對上行設(shè)備進(jìn)行控制；如果干擾功率超出了正常信號功率，則解碼器可能鎖定干擾載波，出現(xiàn)干擾圖像，誤碼率會(huì)提升，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。

2.2 閉環(huán)控制技術(shù)

閉環(huán)控制技術(shù)的主要針對對象為自然干擾，如雨雪衰、日凌等，這些因素會(huì)影響下行信號質(zhì)量，導(dǎo)致信號出現(xiàn)衰減。在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行中，信號劣化并不是一個(gè)短時(shí)間的過程，而是經(jīng)過一定時(shí)間才能夠劣化，不同系統(tǒng)天線口徑是不盡相同的，這種天線口徑的差異性導(dǎo)致了信道指標(biāo)路徑變化的差異性，當(dāng)系統(tǒng)受到相關(guān)干擾的時(shí)候，要想避免干擾，提升信號傳輸質(zhì)量，提高接收端圖像質(zhì)量，就需要采取一定的措施來對上行功率進(jìn)行提升。當(dāng)系統(tǒng)的干擾小的時(shí)候，就可以采取措施來讓上行功率恢復(fù)到正常的范圍內(nèi)[2]。在信號源出現(xiàn)故障和上行鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，也可以采用閉環(huán)控制技術(shù)，這種應(yīng)用也能夠提升上行功率，從而改進(jìn)傳輸質(zhì)量。

2.3 解碼器技術(shù)

解碼器技術(shù)的應(yīng)用對于系統(tǒng)抗干擾有著重要的作用。解碼器要有一定的針對性。目前，我國研制的解碼器還存在一定的局限性，大多數(shù)解碼器只是具備音視頻的傳輸功能，這不能夠滿足抗干擾需求。要想滿足抗干擾需求，就必須能夠?qū)φ`碼率、載噪比等判斷指標(biāo)進(jìn)行檢測。因此，應(yīng)當(dāng)加大對衛(wèi)星廣播電視地球站抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)解碼器技術(shù)的研究，還要積極利用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)來研制信道參數(shù)算法的軟件，以此來提升抗干擾功能。

2.4 技術(shù)比較分析

碼流比對技術(shù)：碼流比對技術(shù)有著良好的抗干擾效果，且抗干擾性能的穩(wěn)定性較高，但碼流比對技術(shù)相對復(fù)雜，其在應(yīng)用的過程中需要投入較多的成本，因此一些抗干擾要求較高的衛(wèi)星廣播電視地球站可以考慮使用碼流比對技術(shù)。水印比對技術(shù)：水印比對技術(shù)的運(yùn)用過程中不需要投入較多的成本，這是其優(yōu)勢，但水印比對技術(shù)也相對復(fù)雜，且對于地球站有著一定的限制性，因此不適用于上行節(jié)目的抗干擾，在一體化地球站中較為適用[3]。下行信道參數(shù)比對技術(shù)：相較于上述兩種技術(shù)而言，下行信道參數(shù)比對技術(shù)相對簡單那一些，不需要較長的開發(fā)周期，且抗干擾能力比較穩(wěn)定，因此其在許多的衛(wèi)星廣播電視地球站中有著應(yīng)用，但其也有著一些弊端，在運(yùn)用的過程中為了保證精確的抗干擾能力，其對于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的依賴性較強(qiáng)。

3 結(jié)論

廣播電視地球站對于廣播電視衛(wèi)星信號的傳輸至關(guān)重要。地球站受到干擾會(huì)導(dǎo)致信號接收出現(xiàn)黑屏、馬賽克等現(xiàn)象，影響廣播電視收聽收看質(zhì)量。因此，廣播電視地球站應(yīng)建立抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)，采用包括抗干擾算法、閉環(huán)控制技術(shù)以及解碼器技術(shù)在內(nèi)的各種手段來提升抗干擾能力，提高廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕蕾.衛(wèi)星廣播電視地球站抗干擾監(jiān)控系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D].成都:西南交通大學(xué),2006.

[2]周洪波.廣播電視衛(wèi)星地球站抗干擾監(jiān)控技術(shù)淺探[J].信息通信,2011(4).

[3]夏大強(qiáng).廣播電視衛(wèi)星地球站設(shè)備監(jiān)測控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].浙江傳媒學(xué)院學(xué)報(bào),2008(3).