在苏州卫星电视接收实战调星过程中,我们首先要和卫星节目参数打交道,因此,正确理解卫星节目参数的组成和含义,必将有助于您快捷寻星。卫星节目参数由下行频率(MHz)、极化方式(水平H、垂直v)、符码率(kb/s或ks/s)、FEC(向纠错率)和包识别码PID(分为视频PID码VID、音频PID码AUD和时钟同步PID码PCR)共同组成。例如图1所示为138。E的亚太5号卫星发送的东森电影台,节目参数为12301 V 30000 5/6 4501 4502 4501。 对于卫星电视初烧或发烧友而言,寻星是他们最大的乐趣,每当他们面对一颗新星、拿到新上星的电视节目频道时,必须根据接收参数才能锁定星上的节目,有的发烧友可能接收过很多“热”星上的节目,但未必了解每次所输入的接收参数的内涵和所代表的含义,也不明白接收参数与信号强度和图像质量之间存在着怎样的关系,本文旨在帮助读者揭开卫星电视节目接收参数里的秘密,并彻底搞懂卫星电视安装节目接收的难易程度、节目图像质量好坏与节目接收参数之间的千丝万缕的联系。
极化方式
当电磁波在空间传播时,其电场强度矢量的方向具有固定的规律,这种现象称为电磁波的极化。极化方式是卫星电视信号的电磁场振动方向的变化方式。卫星电视信号的极化方式分为两类:圆极化和线极化,其中圆极化包括右旋圆极化(R)、左旋圆极化(L);线极化分为垂直极化(V)和水平极化(H)。目前我们所能收视的卫星信号大多采用垂直极化和水平极化的线极化方式传送,较少采用圆极化方式传送,对线极化方式,卫星上同一个转发器中可传送两个相互垂直且互不影响的两个信号,通常这两个方向为水平(H)和垂直(V)两个方向。圆极化信号是指电磁波在传送过程中以螺旋旋转的方式传播。其旋转方向决定其极化方式。以顺时针方向旋转传播的电磁波称之为右旋极化,用字母R表示;以逆时针方向旋转传播的电波称之为左旋极化,用字母L表示。
根据卫星电视节目接收参数中的极化方式,目前接收卫视信号用的高频头或称降频器(LNB)所对应极化方式也主要为线性双极化(H:水平,V:垂直),数字接收机根据预置的节目参数在CPU的控制下输出水平(18V)或垂直(18V)极化电压给高频头来实现极化控制。但一些卫星上的节目(例如在中国收看900E俄星节目)因采用圆极化(L:左旋或R:右旋)方式,所以接收时所采用的高频头同样必须是对应的圆极化方式。由于国内市场很少有圆极化高频头出售,因此接收采用圆极化的卫星节目时.一般通过在水平/垂直双极化高频头插入移相介质片的方法进行改装,如果接收节目采用右旋极化,则将极化片与水平/垂直极化针组成“K”字插入;如果接收节目采用左旋极化.则将极化片与水平/垂直极化针组成“小”字插入。
极化方式
苏州安装卫星电视节目的符码率,是指数据传输的速率,与信号的比特率及信道参数有关,单位为Mb/s或Ms/s。但在卫星节目接收参数里符码率是以kb/s或ks/s为单位的,如接收105.5°E亚洲3S卫星安徽卫视节目(参数为3820 v 4420 3/4 255 256 255)的符码率参数为4420,表示符码率为4420kb,/s即4.42Mb/s。从卫星发展趋势看,卫星电视的符码率越来越高,当一个载波信号携带的节目数越多时,此值越大。针对单路单载波(SCPC)而言,符码率越大,表明该节目的信号带宽越大;对多路单载波(MCPC)而言,该组节目的符码率越大,表明该组节目的信号总带宽越大:显然,节目的信号带宽越大,则占用的转发器频带就越宽,图像质量就越好;节目所占的带宽与符码率的关系是:带宽=符码率×(1.2~1.5),1.2—1.5是个经验系数,一般情况下多路单载波MCPC方式取112,而单路单载波SCPC方式下取1.5。单路单载波节目的符码率一般在2一15Mb/s范围内,例如105.5。E亚洲3S卫星安徽卫视节目符码率4420(4.42Mb/s),占用带宽为(4.42×1.5=6.63MHz);对多路单载波(MCPC)而言,符码率上限可以达到50Mb/s。例如亚太6号的央视一组节目的符码率27500(27.5Mb/s),总占用带宽为27.5×1.2=33MHz。显然央视一组的符码率27500远大于安徽卫视节目符码率4420。针对发送的卫视节目的符码率,用于接收卫星电视信号的数字机同样对符码率参数有具体的标准要求,目前市场上普遍使用的卫星电视数字机的符码率值在2~45Mb/s。这是符合我国有关数字机国家标准的,目前C波段转发器的带宽为36MHz采用多路单载波。MCPC方式传送节目时,其符码率最大为30 Mb/s(30x1.2=36MHz):中卫一号卫星C波段转发器发送的苏州文广新视觉高清频道的参数为358l V13300,单路单载波SCPC方式下符码率达13300,单个频道占用带宽约20MHz(13.3x1.5),高清的代价可见一斑;更有甚者,亚洲四号卫星C波段转发器发送的央视高清频道的参数为4060 V27500,符码率达27500,单个频道占用带宽约33MHz(27.5x1.2),代价更大,所以央视高清的画质要优于新视觉高清频道。一般Ku转发器带宽为54MHz,目前亚太5号卫星上采用。Ku转发器发送的香港有线(13套节目)及艺华直播(20套节目)所采用的43000即43 Mb/s的符码率,其符码率之高创目前卫星直播节目的符码率之冠,尽管如此,仍然满足现在的数字接收机可下载的卫星直播节目的符码率为2—45Mb/s符码率范围的要求.香港有线或艺华直播节目所采用Ku转发器的带宽为54MHz,传送节目带宽为(43x1.2=51.6MHz),仅占用了这个转发器的51.6MHz带宽.完全能够满足节目发送。
下行频率
一提到下行频率,一般人可能会即刻联想到一定有一个上行频率,是的,在卫星通信中,必须先从地面站向卫星上发送通信信号,称之为上行;经过卫星上的星载设备转发器进行放大.再发送回地面的接收站接收,称之为下行。系统的上行和下行各采用一个频率进行发送,目的是防止上行和下行频率重叠干扰。从地面向卫星发送信号的频率叫上行频率,从卫星向地面发送信号的频率叫下行频率。卫星电视广播信号通过星载的转发器以电磁波方式向地面发射,不同的转发器所使用的下行频率(载波)不同,但一个转发器可使用多个下行频率。在数字卫星电视广播技术中,打破了模拟卫星电视广播的一个转发器只能发送一套电视节目的限制,可以用一个转发器发送多套数字压缩卫星电视广播节目,例如134。E的亚太6号卫星就使用一个转发器、同一个节目参数3840 H 27500 3/4发送央视1套、2套、7套、10套、11套、12套和音乐台节目,其中下行频率为3840MHz即3.84GHz.
目前发送数字卫星电视广播节目的方法分为单路单载(SCPC)和多路单载波(MCPC)两种,单路单载波就是在一个转发器中每个载波(下行频率)发送一套节目。即多路节目多个载波,适用于不同地点的卫星节目,例如位于134。E的亚太6号和105.5~E的亚洲3S星上的处于不同地点的省台节目的发送;多路单载波即在一个载波(下行频率)中传送多套节目,适用于同一地点的多套上星节目,例如134.E的亚太6号卫星的央视一组节目,这种方式转发器的利用效率最高。
PID码
PID(Packet Identifier)码可译为包识别码,是卫星电视传送数据流中的一种分组或数据包的识别码,它包括视频PID码VID、音频PID码AUD和时钟同步PID码PCR,传输数字卫星节目信号,首先要对音视频及数据信号进行编码。简单理解,PID就是为卫星传送的每个数据节目加一个编号,卫星数字接收卡要根据这个编号来判断所收到的数据包属于那一个节目,进行身份识别,分别进行处理。如果不知道PID值,就不能正确接收相应的数据节目。众所周知,传统模拟电视的每一个频道(相应的频率)对应一个节目,而在数字卫星电视信号中,一套参数(一路码流)便可以发送和接收多套卫星节目频道,这是PID码的功劳。所以有了PID码,我们也就不难理解使用一套参数便可以发送和接收多套卫星节目频道的原因了。例如138°E亚太5号卫星采用12537 V41248 1/2一套参数就可以发送包括央视第4套节目在内的11个频道节目。
在数字卫星电视采用的标准MPEG一2编解码格式中,电视信号上传至卫星首先要对音视频及数据信号进行编码,用MPEG-2标准压缩成PES流Packe tized Elementary Stream),PES流也叫打包的基本码流,是将基本码流ES流(基本码流:包含视频、音频或数据的连续码流)根据需要分成长度不等的数据包,并加上包头就形成了打包的基本码流:PES流。PID)就在传送包的包头上.其中PID用于区别不同的流和不同的节目特定信息PSI(Program Specific Infor—mation),节目专用信息PSI,就是规定不同节目和节目中的不同成分如何复用成一个统一的码流。以PSI为基础可以提供一个码流的构成。从而帮助用户对节目进行选择。
利用数字卫星接收机可以从卫星直接获取的是TS(传输流),TS流实际上就是已经加进去FEC纠错码的PES流,以保证卫星信号发送时的抗干扰性。有些节目运行商借助位于TS(传输流)的包头上的、具有固定长度的包识别信息PID,从传输流中重新赋予新的PID值,这个新的PID代表的传输流就不会被接收机识别,接收机也就接收不到信息。这就是简单的改变PID码的加密方式,这种加密不是真正意义的加密,这样靠改变PID值来加密是不可靠的,对此类加密方式,只需要通过改变PII)码的常用破解方式来实现正常收视,例如113°E的韩星5号部分节目12619 H12300一组5套用隐藏或虚设PID码的方法对节目做简单加密,均可通过修改其PID码的方法来进行收看。
至此,卫星电视节目的接收参数里的秘密已逐一解开,也让您对在寻星实践中不经意间输入的接收参数所包含的深刻内涵有了全面了解,也从另一方面回答了对为什么同一卫星上的一组信号与另一组信号正常接收时对信号质量(信噪比)要求不同的原因了,从此当您再次面对一个新的接收参数时就会大致判断出所接收直播节目的图像质量和接收的难易程度,对卫星电视节目实现高质量接收过程中的精细调整有很大的帮助。但我们必须知道,对接收难易程度起决定作用的是所接收的卫星在接收地区的信号覆盖场强,覆盖场强又与卫星所处的太空的经纬度和相应节目所在转发器的功率大小有关.因为场强决定了接收天线的尺寸。如果接收卫星在接收地区的信号场强很弱或者根本没有覆盖该地区,那就根本谈不上接收,正所谓,巧妇难为无米之炊。
FFC:前向纠错率
前向纠错率FEC是上行信号编码调制时采用的一种差错控制方式,我们知道,数字卫星电视节目之所以比模拟卫星电视节目图像更清晰、色彩更纯正、通透性更好和无杂讯干扰,主要得益于数字方式出色的抗干扰能力。而用于防止外界信号干扰、保护信号不产生变异的多重前向纠错设置自然功不可没。设置不同的前向纠错率FEC能够对数字信号解码过程中敏感的、细微的误码的进行纠错处理,不仅提高了信号传输的可靠性,而且降低数字信号的误码率,保证了数字卫星电视信号的流畅播放。在DVB—S标准中,前向纠错FEC值有五种比率,即1/2、2/3、3/4、5/6和7/8,以前向纠错FEC为3/4为例,它表示在该节目码的总数中,3/4的数据为节目内容码,1/4的数据为纠错码,因此当卫星直播节目的符码率也就是所占带宽决定以后,前向纠错率FEC值越大,那么数据节目内容码所占节目码的比例越高,节目的画质越高,但这必然造成纠错码所占节目码的比例变低,因此抗干扰能力减弱,误码率提高,因此节目的接收难度就加大,在数字接收机上的表现为所需的信号质量(%)或信噪比(dB)较高才能正常接收;反之.前向纠错率FEC值越小,那么数据节目内容码所占节目码的比例越小,必然造成节目的画质降低,而同时纠错码所占节目码比例变高,因此抗干扰能力增强,误码率降低,因此节目的接收就容易些,在数字接收机上的表现为所需的信号质量(%)或信噪比(dB)较低的情况下也能正常接收;例如138~E亚太5号卫星所发送的央视4套节目CCTV4(如图2)接收参数为12537 V41248 1/2(注意:用430机接收时由于频偏的存在,采用12537V 41248 1/2参数接收时即使信噪比高达7.5 dB仍然出现马赛克,当接收参数变为12533 V 41248 1/2时信噪比最高,画质无任何停顿或马赛克),由于FEC为1/2较小,因此抗干扰能力强.用430机实际接收表明,即使在信噪比为4~4.5dB的情况下仍能收到流畅的质量很好的图像;在接收105.5~E亚洲3S卫星TVB8台(FEC=3/4)信号时,信噪比在5.5dB时的就可以接收到很流畅的正常图像(如图3);当节目参数的FEC较大时.如138°E亚太5号卫星所发送的香港TVB星河节目接收参数为12430 V22425 5/6,由于FEC为5/6较大,所以抗干扰能力弱,实际接收表明即使在信噪比高达6.2dB的情况下图像仍出现轻微的马赛克(如图4)。接收105.5~E亚洲3S卫星韩国阿里郎台(3755 V4418 7/8)时,由于FEC=7/8最大,所以信号信噪比在6.4dB时仍出现严重的马赛克画面(如图5),但可以肯定的是,阿里郎台在亚洲3S卫星上所有卫星节目中画质是最为优秀的。
对数字接收机而言,接收节目的FEC值越低,同样功率时,对接收机解码的门限要求越低,要求天线口径越小,接收越容易;FEC越高,接收机解码门限值要求越高,天线口径要求越大。接收越困难。目前生产的数字卫星接收机均可对前向纠错FEC进行自动侦测,因此在输入卫星节目参数时无需人工加入FEC值.一般所说的数字接收机门限(Eb/No)≤5.5dB是指FEC=3/4时的Eb/No值,例如,430机的在接收FEC值为3/4的105.5°E亚洲3S卫星TVB 8台信号时,信噪比在5.5dB时的就可以接收到很流畅的正常图像(如图3所示),因此430机的门限(Eb/No)≤5.5dB就得到了验证。Eb/No门限值是数字电视卫星传输系统中数字综合压缩解码的一项重要指标,在此门限值以上时,接收端载噪比C/N的变化不会影响图像的信噪比S/N,而在门限值附近时,则接收端C/N的下降会引起S/N的急剧变坏(信号误码率猛增),甚至收不到电视图像,这就是数字信号传输中的“峭壁效应”。因此,在数字电视卫星传输系统中要留有充足的C/N的门限值余量,才能保证接收优质的图像。
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