衛星接收機關鍵技術的實現探討

邵 曼（國家新聞出版廣電總局594臺，陜西 咸陽 712000）

衛星接收機關鍵技術的實現探討

邵 曼
（國家新聞出版廣電總局594臺，陜西 咸陽 712000）

隨著現代化航天事業的不斷發展，加快了衛星系統的發展趨勢。基于衛星接收機的系統繁多，設備與維護工作的復雜性，因此，本次研究對無線電軟件在衛星站的應用具有重要的意義。本名為通過對數字衛星廣播電視系統；數字衛星接收機的關鍵技術與實現兩個方面進行了簡單的論述。

基帶信號處理；剩余頻偏；信號捕獲；信號跟蹤

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.112

隨著數字化進程步伐的加快與發展，軟件信號處理技術得到了廣泛的應用，衛星接收機開始向著數字化的方向轉變。衛星接收機在很多的方面得到了廣泛的應用，但是，受到衛星工作系統的高動態變化的影響，使得衛星信號在處理與低動態運行的環境中時，程序了性能差精準度低等，因此，研究衛星接收機信號的關鍵處理技術具有重要的意義。

1　數字衛星廣播電視系統

衛星系統工作的主要原理有：電視臺通過地面發射站接收到衛星信號，使用特定天線將電視信號處理以后轉發到太空站的衛星上，在由衛星轉換到地面接收器中，通過放大、轉變等處理工作，得到地面服務區中的轉變視頻信號。地面接收器可以接收到很多的電視臺信號，并轉發出去。

信源部分、信道編碼與調制部分、上變頻與功率放大部分是衛星廣播電視系統發送端的信號處理的重要組成部分，它們分別對電視信號在發送之前進行了不同的處理。

信源的主要工作的內容是對節目進行壓縮、編碼，使用MPEG-2技術對數字信號進行壓縮，減少碼率，保證了可以同時傳輸給多臺數字電視信號的正常傳輸。通過節目復用來保證視頻、音頻等能夠輔助節目復用器來進行數據流，也可以稱之為數碼劉，并且進一步增強業務的相關信息，通過編碼和調節部分作用來進行數字傳輸的過程中，保證出現誤碼。同時，還可以保證傳輸時信號減弱、噪音大等功能，很適合應用在衛星信道中。上變頻和功率放大部分主要是保證電視信號的距離與強度，做完信道編碼和調制工作后，還需要放大電視信號的上變頻及功率，達到衛星信號傳輸的上行頻率與特定功率。

在進行電視信號的處理工作時，使用天線將信號發送出去。然后，由接收端對電視信號的接收、處理工序對發送端的信號進行反處，按照衛星廣播電視系統的基本組成和發送端信號處理原理設計數字衛星接收機。

2　數字衛星接收機的關鍵技術與實現

2.1數字衛星接收機的工作原理

數字電視的接收信號是由接收天線來實現的，利用室外高頻頭將信號轉變成第一中頻信號（950MHz～2150MHz）。然后通過調諧器改變濾波、變頻的活動，有效的將950MHz～2150MHz轉變成479.5MHz或者是零中基帶的信號，通過傳輸到QPSK調節器以及信號編碼器中進一步進行有效的編碼、解碼、去膠紙卷以及RS解碼等功能，這樣的作用能夠進一步改善錯誤的突發性亂碼等。卷積編碼還叫內碼，可以有效的糾正本組出現誤碼的作用，還可以糾正其他組出現的誤碼。交織器處于RS與卷積碼之間，可以有效的將卷積編碼出現的連續性的誤碼，通過交織器分散連續性的誤碼，保證接收端糾錯的有效性，致使出現的連續性誤碼沒有超出糾錯范圍。

使用上述方法對電視信號進行處理以后，獲取到188字節的TS包輸出長度。然后使用解復用器進行分解，得出基礎音頻、視頻，并對得到的音頻、視頻進行有效的解碼，對聲音、視頻的相關數據進行還原，將視頻傳輸到視頻編碼器中轉變成模擬的電視輸出信號。將音頻傳輸到D/A轉換器中，轉換成立體聲音頻信號，最后，放大電視伴音或調頻以廣播的形式輸出。

2.2具體實現

本次研究是基于衛星接收機的工作原理，構建獅子電視衛星接收機的硬件平臺，使用STV0399和STB6000對電視信號進行有效的調諧解調處理。使用32位CPU的MPEG-2解碼芯片ST5105對電視信號做解復用和解碼，數字電視的外圍電路有：32MB的DDR， 16MB 的Flash， 38kHz紅外接收器，復合視頻輸出，數字音頻輸出和RS232，SMART卡等各種接口部件。數字電視衛星接收機的軟件包括：以ST20Embedded Toolset作為開發工具，采用分層的結構設計進行應用程序的開發。

本次研究以硬件為基礎，軟件是主要的操作者。使用函數的調用對系統進行編寫應用程序，選用了ST公司生產的OS20實時操作系統，這各系統具有內核小、實用性好、管理方便的優點，并且能夠進一步針對多任務處理進行實時調度以及時鐘管理。非常符合小型接收機的操作。通過抽象定義域外設之間的相比較結果來看，這些底層的函數與基本的寄存器之間是直接關系，主要根據硬件設施來提供針對性的驅動層和底層的驅動程序服務。這些服務通過底層驅動適配來進一步提高驅動層的功能，進一步增強功能集合函數，從而直接被應用程序底層進行調用。這樣的設計主要包括了系統初始化、啟動城區、視頻、音頻驅動、紅外驅動、數字視頻編碼以及顯示驅動等各種外部接口。

用戶應用程序開發的主體部分是應用層，可以有效的實現數字衛星接收機的上層功能。主要包括用戶輸入和OSD顯示部分、節目管理部分、天線設置和節目搜索部分、系統設置部分及節目解碼部分等。節目管理的工作是編輯和排序，節目的設置與鎖定；天線設置和節目搜索對數據進行解析與保存；系統設置是設定輸入輸出系統的格式，對菜單語言、背景等進行設置；節目解碼實現了對調諧器的設置，控制解碼器。

3　結束語

綜上所述，本次研究的主要目是對衛星接收機的關鍵技術進行了細致的分析，重點介紹了接收機的處理。隨著數字電視行業的不斷發展，數字衛星直播業務在不斷的擴大，衛星接收機與各種信息服務的進一步加深，加快了數字衛星接收機的長遠發展的步伐，推動了我國數字電視行業的向前發展，同時起到了非常重要的作用。

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