數字壓縮衛星接收機（IRD）及其測量方法研究

常向利

摘要：信息化技術的不斷發展，對于衛星通信技術的要求越來越高，客觀地體現了做好新技術更新的重要性。數字壓縮衛星在實際的應用中取得了良好的作用效果，為社會各行業的發展產生了積極的影響。傳統的模擬信號已經無法適應時代的發展要求，數字化領域影響范圍的擴大，一定程度上反映了數字化技術發展的重要性。在此形勢影響下，數字壓縮衛星接收機扮演著重要的角色，與之相關的測量方法也發揮著巨大的作用，促進了社會的不斷進步。本文將對數字壓縮衛星接收機的工作原理及其測量方法展開深入地探討研究。

關鍵詞：數字壓縮衛星接收機測量方法模擬信號

中圖分類號：TN943.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0000-00

隨著經濟社會的不斷發展，數字化技術的應用范圍正在不斷地擴大，提高了相關行業的工作效率經過數字壓縮技術處理的相關文件，可以獲取到使用價值較大的信息資源，工作過程中的還原效果良好。當電視節目信息需要經過實時地傳輸時，可以通過數字壓縮技術的作用，將復雜的信號經過處理轉變為數字壓縮衛星接收機所需的信號。接收機處于正常的工作狀態時，信號的接收波段主要為Ku波段，信號的類型為數字信號。此時電視節目的質量將會得到很大地增強，電視廣播的工作效率有了明顯地提高[1]。

1 數字壓縮衛星接收機的相關內容

1.1 接收機的主要工作原理

為了保證電視廣播播放的畫面質量，需要通過數字壓縮技術對其中的信號進行必要地處理，從根本上保證了信號傳輸的有效性和可靠性。在數字壓縮衛星接收機工作的過程中，可以采用SCPC方式，將不同頻率的信號經過衛星轉發器處理后同時傳輸相關的數字電視節目，減少了系統資源的消耗量。結合數字壓縮衛星接收機的功能，可知最終得到的數字信號主要是經過復雜的機制處理，從根本上保證了數字信號來源的可靠性。這些復雜的處理機制主要包括：調諧器、內碼解碼、外碼解碼、解復用等。當所需的數字信號是有關視頻信息的，可以通過視頻編碼處理，而音頻編碼主要針對的是音頻信號。衛星數字信號首先是通過天線的作用被接收，然后轉變為L波段的信號，其中經過了低噪聲放大器及變頻器的處理。此時得到的信號將會進入接收機解碼器，經過一系列的解碼處理后，信號可以以不同的方式在電視節目中表現出來。這樣的工作機制體現了數字壓縮衛星接收機主要的工作原理，也從側面反映了這種接收機正常工作時的高效性[2]。

1.2 接收機的主要技術指標

數字壓縮衛星接收機的功能比較完善，實際工作中的參考標準較多，像常見的ISO/IEC IS13833、ETS30042 DVB-S等，間接地保證了系統的可靠性。同時，接收機工作時的輻射及安全標準較多，像GB13839-92、CENELECEN 50083-9等。在這些標準協議的約束下，數字壓縮衛星接收機各項功能可以滿足電視廣播的多樣化需求，從根本上保證了信號傳輸質量的可靠性[3]。

在數字壓縮衛星接收機的功能要求中，對IRD提出了很多的要求，總數量為13項。常見的有視頻輸出的路數、調天線所用的強度顯示器等，都為信號的傳輸帶來了可靠地保障。這種接收機在技術性能和指標方面也有很多的要求，主要體現在檢測項目方面。這些要求主要包括：（1）系統運行中主要的視頻技術指標及音頻技術指標是否合理；（2）頻率輸入的范圍能否得到系統處于正常工作狀態的要求；（3）有關SCPC和MCPC同時工作時信號的質量；（4）視頻指標中的K因子、亮色增益、亮色延時等，是否符合相關傳輸機制的要求；（5）系統運行時輸出數據的誤碼率是否可以控制在有效的限定范圍內；（6）不同聲道的串擾效果及相位差。這些技術指標不同方面的要求，客觀地反映了數字壓縮衛星接收機復雜的工作機制。在系統處于正常的工作狀態時，只有保證相關技術指標的合理性，才能增強系統的實際作用效果，提高它的安全性能。除此之外，數字壓縮衛星接收機對于相關的物理接口也提出了一定的要求。這些接口主要針對的是多信號輸入、輸出時的型號，相應的阻抗要求等。在阻抗格式的要求中，相關的技術指標也對交流電源提出了一定的要求。

2 數字壓縮衛星接收機測量系統的探討

數字壓縮衛星接收機在具體的工作過程中，由于對各項技術指標和相關的參數要求非常高，需要構建可靠的測量系統，及時地處理接收機使用過程中存在的相關問題。當數字壓縮衛星接收機提出相關的測試要求時，測量系統應該充分地發揮自身的保障作用，提供可靠的測試手段。IRD有著完整的工作流程，傳輸機制最優效果的發揮依賴于完整的發端系統。通過MPEG2的源編碼器可以對信號進行實時地編碼，保證了信號傳輸的有效性。通過復用器實現信道編碼，經過編碼后的信號加載到調制器上，可以為變頻器提供所需的測試手段。標準的測試信號源在可靠的測量系統作用下，可以降低系統的誤碼率，增強信號的傳輸質量。在測量系統構建使用的過程中，通過設置多個源編碼器，可以有效地檢測MCPC的功能，為電視廣播不同了類型節目源的測試提供了科學的途徑。但是，測量系統這樣的工作過程也會加大系統的成本開支[4]。

在測量系統工作的過程中，符合MPEGZ標準測試信號可以送入測試發射機SFQ，測試信號是由專業的發生器DVG產生的。為了降低信號傳輸過程中的誤碼率，可以通過QPSK調制的作用，加上可靠的信道編碼，能夠產生符合相關參考標準要求的信號。這些標準信號在噪聲發生器及混合器相關配合共同作用的影響下，產生了一定數量的視頻和音頻信號。此時通過專業的測量儀器，可以對音頻及視頻信號的技術指標進行有效地測量，判斷最終得到的數字信號是否達到了系統的總體要求。

3 數字壓縮衛星接收機相關儀器

3.1 MPEG 2測試信號發生器

作為數字壓縮衛星接收機測量系統常用的專業設備，MPEG 2測試信號發生器的功能強大，攜帶有測試圖和活動圖像的功能。當系統運行產生音頻信號時，這種測試信號發生器能夠提供可靠的測試序列，增強音頻信號的傳輸質量。其中的測試包含了各種視頻指標，為視頻信號提供了豐富的測試手段。當系統傳輸流中包含6套節目的測試信號時，可以對MCPC的功能進行綜合地評估。在音頻信號測量的過程中，不同的音頻序列及不同的頻率和電平的信號可以通過MPEG 2測試信號發生器完成相關的操作。此時的信號發生器必須滿足MPEG 2的測試標準。電視廣播輸出的節目流與多路節目復接器的工作原理基本相似，可以實現信號的多路輸出。

3.2 測試發射機（SFQ）

測量系統中對于測試發射機的依賴程度高，它的頻率范圍決定了它實際的工作狀態。當這種發射機的最大頻率不超過3.3GHZ時，可以對測試信號進行連續性的調節。SFQ具有信道編碼的功能，但對字符率的要求較高。這種信道編碼主要針對的是卷積編碼比率、滾降系數等。數字壓縮衛星接收機測量中，可以采用QPSK調制的方式。除此之外，系統運行中其它儀器的正常工作也對系統運行效率的高效性提供了可靠地保障。像視頻分析儀、音頻分析儀、頻譜儀等，在測量系統運行中使用非常廣泛[5]。

4 數字壓縮衛星接收機測量方法的研究

根據數字壓縮衛星接收機相關技術的要求，系統工作時的測量方法需要與技術要求相適應。測量方法在具體的使用過程中，必須嚴格遵守行業規范條例的相關要求，明確測量指標，對測量方法的結果進行綜合地評估。不同的測量方法實際應用中產生的作用效果有所差異。IRD常見的測量方法主要包括[6]：

4.1 音頻和視頻指標的測量方法

為了保證測量結果的準確性，需要確定測量過程中的基本條件。測量條件對于不同類型頻偏的設置、載噪比的設置等做出了詳細地說明，豐富了測量方法的相關指標。在IRD測量的過程中，有關視頻和音頻指標對于系統的正常運行起著重要的保障作用。有關這些指標具體的條件為：（1）輸入載波電平的范圍為：75一30dbm的中間值；（2）輸入載波的頻率為1025MHz；（3）系統中的字符率為4.42MS/s；（4）卷積碼率最大為3/4，交織的深度為12.這些條件的設置，增強了測量方法的適用性。在開始測量前，技術人員應該對測量系統的整體結構框架有著充分地了解，將測量系統中的線路根據圖紙的要求全部連接好，然后對IRD進行不斷地調試，測試出最佳的視頻和音頻信號。

當DVG的測試信號內容比較豐富時，經過專業儀器測量得出的信號輸出段能夠得到理想的被測信號，可以滿足不同技術指標的具體要求。比如，當DVG選擇的是國際通行的17行測試信號時，數字壓縮衛星接收機的輸出段可以獲得理想的技術指標，像亮色增益、亮色時延等。選擇不同的信號內容，可以對IRD進行功能測試。目前測量工作主要是通過自動分析儀等專業儀器完成。這些設備使用時需要明確具體的參數指標，對測量結果進行系統化處理。在音頻指標測量的過程中，根據DVG中對應的測試系統，可以利用音頻測試序列自動地選擇相關的音頻測試指標，獲得較為可靠的測量數據[7]。

4.2 頻率覆蓋范圍的測量

不同的頻率決定了系統作用范圍的大小。根據IRD的功能特性，將測試發射機置于低端的發射機時，可以保證測試信號的正常輸出。隨著IRD工作頻率的不斷調整，與其對應的圖像信號也會發生相應地變化。頻率調整過程中產生的圖像信號，可以達到IRD的具體要求。當不同頻率的IRD處于測試狀態時，有時會出現接收不到信號的狀況，此時需要提高接收機不同端的載頻，為圖像信號恢復正常狀態提供可靠地保障。通過這種頻率變化調整的測量方式，可以擴大測量方法的實際作用范圍。

4.3 E0/N0門限值的測量

作為數字電視廣播系統重要的技術指標，E0/N0門限值的測量對于系統的正常工作非常重要。在確定具體的門限點時，可以利用DVG的活動圖像。數字壓塑衛星接收機在接受誤碼時可能存在失敗點，可以方便門限點的快速確定。測量過程中當噪聲發生器的測試的信號逐漸變弱時，可以適當地增大接收機的載頻，降低系統的誤碼率。門限值測量中出現誤碼時，可以用頻譜儀測量接收機輸入端的信號，并對測試出的單頻載波功率進行必要地驗證。通過這樣的測量機制，可以確定E0/N0門限值的大小[8]。

4.4 系統不同功能指標及物理接口的檢測

數字壓縮衛星接收機具有多種功能，其中部分功能對于物理接口有著一定的要求。相對而言，這些功能只是需要明確系統運行中是否發揮了應有的作用，對于具體的技術指標并沒有過多的要求。在具體的測量過程中，為了使測量數據真實有效，必須保證信號源及測量儀器的精度。這樣的舉措細化了測量指標，增強了測量方法的適用性。對于計量困難的儀器，可以采用比對的方法進行驗證，保證測量數據的權威性。數字壓縮衛星接收機對于測量數據的準確性要求非常高。這就客觀地決定了相關的操作者應該明確系統不同功能的具體指標，并對相應的物理結構進行全方位的檢測，確保檢測數據的科學性。

5 結語

數字化技術的不斷發展，為數據壓縮衛星接收機正常的工作提供了可靠地保障。這種衛星接收機主要針對的對象是數字信號，具體的工作過程中原理復雜，內部不同設備的工作參數準確性要求非常高，需要技術人員在設計和使用中需要掌握正確的方式方法。數字壓縮衛星接收機主要依賴于可靠的數字壓縮技術，可以對圖像、音頻、視頻等信息進行有效地處理，增強數字信號的傳輸質量。

參考文獻

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