浅谈卫星和微波技术在卫星直播车中的应用

【摘要】卫星、微波是我国广播电视覆盖的基本传输方式。本文首先对近年来直播车传输技术的发展以及特点进行了简要分析，在此基础上，主要探讨了我台卫星微波直播车对卫星及微波传输技术的使用。

【关键词】卫星；微波；直播车

0.前言

卫星、微波和光缆是我国广播电视覆盖的三种基本传输方式。数字微波通信作为现代无线通信的先行者，一直在通信领域起着举足轻重的作用，随着卫星数字通信、光纤数字通信的不断发展，数字微波通信已经从长距离通信的主导者，转变为服务于中短距离的接入传输。数字微波传输设备也随着通信网络的演进和数字技术的发展而转型，被定位于其它系统的支撑、接入设备，使得数字微波通信技术有了更新的发展。卫星数字通信本质上也是微波传输的一种，只是中继站设在同步通信卫星上，实质上是一个安装在赤道上空的中继站，卫星数字传输已经成为广播电台节目覆盖全国及世界的一种必不可少的传输方式。本文主要对卫星和微波技术在移动媒体中的应用进行简单探讨。

1.近年来直播车传输技术的发展以及特点

1.1数字微波传输技术

数字微波传输频率 300MHz- 300GHz。直播车常用的车载式数字微波系统的传输频率在 1GHz 左右，采用编码正交频分复用调制技术（COFDM），将高速数据流通过串并转换，分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输，能克服多径干扰，对噪声和干扰有着很好的免疫力。主要优势有：

（1）因其具有绕射和穿透遮挡物的能力，可支持突破视距限制的应用。所以，数字微波直播车，特别适合在建筑物分布密集且复杂的城市中使用，信号传输不受视距限制。

（2）数字微波直播车采用全向发射、全向接收，能快速建立视频信号的传输链路，不像SNG 车那样需要专业技术人员进行寻星对星，传输链路的建立几秒内可完成，这对突发新闻的直播尤为重要。

（3）数字微波直播车可进行移动直播，因数字微波具有抗多普勒效应的特点，能支持150 公里/小时内的移动速度，在城市中移动直播不成问题。一些城市会定期举办马拉松比赛、自行车比赛等，数字微波直播车可承担此类赛事的直播。

（4）因工作频率较低，数字微波直播车传输信号的雨雾损耗很低，适合在雨天、台风天进行灾害天气的直播。而 SNG车通常工作在Ku波段，频率在10GHz以上，对雨雾敏感。每年的台风直播是新闻频道的重要任务，微波直播车可承担。

虽然拥有众多优点，但数字微波技术也存在着一定的不足，如 目前市场上销售的移动直播车的微波传输系统收发端都做的很简易，连基本的接收和发射电平指示都没有，也就是说根本没有监测微波收发性能的手段。当发射端出现故障导致功率发射不足或发不出去，导致接收端收不到信号时，工作人员不能及时了解设备的工作状态，更不能准确的判断出故障点是出在调制系统、微波传输系统还是在接收系统，不利于发现问题、解决问题。

1.2数字卫星传输技术

随着航天技术、卫星技术、数字通信技术的迅猛发展，数字卫星技术为实现安全高质量的直播提供了有效的保障。它是卫星技术与数字视音频技术的一种完美结合，具有十分突出的优点：

（1）节目的传输质量高，信号不易失真。

（2）所需发射功率小。

（3）能够提供多路优质音频信号。

而且经过多年的发展，卫星技术已经趋于成熟，新一代卫星直播车采用数字卫星新闻采集系统（DSNG），可以工作在卫星固定业务频段、利用可移动卫星临时传送视、音频信号。新闻记者通过DSNG系统把新闻现场所采集到的视频及音频信号进行数字化、压缩、调制处理后发送到同步通信卫星，再经同步通信卫星转发回电视台总部，电视台可以直播或经过编辑后播出。DSNG系统信号传输质量很高，基本不受地域条件限制，传送环节简单，安全可靠，快速灵活，质量有保障，可更方便、快捷地采集和转播突发性以及重要的新闻事件。卫星直播车不仅具有通过卫星传送视频、音频等信号数据的链路功能，还可根据实际使用需求而具有一定的实时制作能力。

2.我台卫星微波直播车对卫星及微波传输技术的使用

2.1卫星系统

卫星传输功能是体现卫星微波直播车快速反应、机动灵活的一个主要手段。本台卫星微波直播车的卫星系统包括Vertex 1.8M天线系统、两台CPI室外型Ku频段200W高功率放大器、高功放控制器、 Harmonic编码调制器、下行及监测设备。其中两台高功放构成主备冗余备份工作方式，由高功放控制器控制主备切换。

卫星系统工作流程：视音频系统输出的加嵌了音频的数字PGM信号输入至编码调制器，经压缩（可加密）、调制输出至高功放以及发射天线，实现卫星上行传输。通过车体后舱的接口板，可以将车外信号接入车内，通过车内卫星系统实现卫星上行传输。

本台卫星微波直播车天线系统采用1.8米Ku频段（12GHz～18GHz）Vertex卫星车载天线及RC3000 GPS天线控制器，Ku频段有着频率高、波长短、抗干扰好的特点，适用于小口径天线，满足小型车载的要求。该天线系统具有如下特点：碳纤维材料的天线反射面和铝合金材料支架和底座，强度高，质量轻，耐腐蚀；驱动系统智能化，预置卫星参数，内置倾斜仪，方位俯仰角显示和驱动限位功能，内置软件计算卫星轨道位置，友好的操作界面保证了天线优良的指向精度，以及极强的抗风性能，提高了工作中天线的稳定性；极化旋转采用旋转关节代替一般的软波导连接，避免了由于经常旋转导致软波导破裂的隐患；“一键寻星”天线控制技术使得只需要一键就可以完成卫星的自动捕获，非常方便；天线收藏时采用了流线型设计，很好地保护了馈源和高功放，同时提高了车辆行进中尤其是强风条件下天线整体的牢固性。

2.2微波系统

本台微波卫星直播车微波系统选择了两套摄像机载全向数字微波系统，一套车载信号传输全向数字微波系统，机载微波发信机挂在摄像机上，机载微波收信机和车载微波发信机安装在车内，车顶配备接收天线和发射天线。全向微波设备全面采用COFDM调制技术及MPEG-2数字压缩编码方式，克服以往传统模拟微波技术和常规调制技术下图像多径反射及“两点之间通视”所带来的困扰，并且能在没有任何附加装置状态下实现移动中实时无线传输高质量视音频信号。

机载微波发信机挂在摄像机上，可深入有线摄像机难以到达的现场，机动、灵活、实时、实地、多角度进行拍摄和直播，为突显新闻快速反应的时效性提供了有力的保障。

车载微波可充分发挥其机动性，车载微波配合摄像机可以在城区有效范围内进行移动跟踪拍摄和直播，进一步实现快速新闻的需求；另一方面，车载微波又可作为固定微波传输手段，应用于一般的新闻直播或大型活动的信号传输，解决因复杂环境带来的传输问题，还可以节省传输费用。

3.结语

由于卫星、微波和光缆这三种形式都有着各自的特点，特别是微波和卫星的技术很难完全替代，同时又都不能缺少，根据全台直播节目的形态特点和我们现有的技术手段，按照直播车“灵活机动、快速可靠”的使用要求，最后确定我台直播车采用卫星，微波，光纤三种传播技术结合的方案。这样使得我台卫星直播车的传输手段多样化，极大提高了信号传输保障，可以更好更安全地完成台里的各项录制直播任务。

【参考文献】

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