数字压缩卫星接收机(IRD)及其测量方法研究

摘要：信息化技术的不断发展，对于卫星通信技术的要求越来越高，客观地体现了做好新技术更新的重要性。数字压缩卫星在实际的应用中取得了良好的作用效果，为社会各行业的发展产生了积极的影响。传统的模拟信号已经无法适应时代的发展要求，数字化领域影响范围的扩大，一定程度上反映了数字化技术发展的重要性。在此形势影响下，数字压缩卫星接收机扮演着重要的角色，与之相关的测量方法也发挥着巨大的作用，促进了社会的不断进步。本文将对数字压缩卫星接收机的工作原理及其测量方法展开深入地探讨研究。

关键词：数字压缩卫星接收机测量方法模拟信号

中图分类号：TN943.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0000-00

随着经济社会的不断发展，数字化技术的应用范围正在不断地扩大，提高了相关行业的工作效率经过数字压缩技术处理的相关文件，可以获取到使用价值较大的信息资源，工作过程中的还原效果良好。当电视节目信息需要经过实时地传输时，可以通过数字压缩技术的作用，将复杂的信号经过处理转变为数字压缩卫星接收机所需的信号。接收机处于正常的工作状态时，信号的接收波段主要为Ku波段，信号的类型为数字信号。此时电视节目的质量将会得到很大地增强，电视广播的工作效率有了明显地提高[1]。

1 数字压缩卫星接收机的相关内容

1.1 接收机的主要工作原理

为了保证电视广播播放的画面质量，需要通过数字压缩技术对其中的信号进行必要地处理，从根本上保证了信号传输的有效性和可靠性。在数字压缩卫星接收机工作的过程中，可以采用SCPC方式，将不同频率的信号经过卫星转发器处理后同时传输相关的数字电视节目，减少了系统资源的消耗量。结合数字压缩卫星接收机的功能，可知最终得到的数字信号主要是经过复杂的机制处理，从根本上保证了数字信号来源的可靠性。这些复杂的处理机制主要包括：调谐器、内码解码、外码解码、解复用等。当所需的数字信号是有关视频信息的，可以通过视频编码处理，而音频编码主要针对的是音频信号。卫星数字信号首先是通过天线的作用被接收，然后转变为L波段的信号，其中经过了低噪声放大器及变频器的处理。此时得到的信号将会进入接收机解码器，经过一系列的解码处理后，信号可以以不同的方式在电视节目中表现出来。这样的工作机制体现了数字压缩卫星接收机主要的工作原理，也从侧面反映了这种接收机正常工作时的高效性[2]。

1.2 接收机的主要技术指标

数字压缩卫星接收机的功能比较完善，实际工作中的参考标准较多，像常见的ISO/IEC IS13833、ETS30042 DVB-S等，间接地保证了系统的可靠性。同时，接收机工作时的辐射及安全标准较多，像GB13839-92、CENELECEN 50083-9等。在这些标准协议的约束下，数字压缩卫星接收机各项功能可以满足电视广播的多样化需求，从根本上保证了信号传输质量的可靠性[3]。

在数字压缩卫星接收机的功能要求中，对IRD提出了很多的要求，总数量为13项。常见的有视频输出的路数、调天线所用的强度显示器等，都为信号的传输带来了可靠地保障。这种接收机在技术性能和指标方面也有很多的要求，主要体现在检测项目方面。这些要求主要包括：（1）系统运行中主要的视频技术指标及音频技术指标是否合理；（2）频率输入的范围能否得到系统处于正常工作状态的要求；（3）有关SCPC和MCPC同时工作时信号的质量；（4）视频指标中的K因子、亮色增益、亮色延时等，是否符合相关传输机制的要求；（5）系统运行时输出数据的误码率是否可以控制在有效的限定范围内；（6）不同声道的串扰效果及相位差。这些技术指标不同方面的要求，客观地反映了数字压缩卫星接收机复杂的工作机制。在系统处于正常的工作状态时，只有保证相关技术指标的合理性，才能增强系统的实际作用效果，提高它的安全性能。除此之外，数字压缩卫星接收机对于相关的物理接口也提出了一定的要求。这些接口主要针对的是多信号输入、输出时的型号，相应的阻抗要求等。在阻抗格式的要求中，相关的技术指标也对交流电源提出了一定的要求。

2 数字压缩卫星接收机测量系统的探讨

数字压缩卫星接收机在具体的工作过程中，由于对各项技术指标和相关的参数要求非常高，需要构建可靠的测量系统，及时地处理接收机使用过程中存在的相关问题。当数字压缩卫星接收机提出相关的测试要求时，测量系统应该充分地发挥自身的保障作用，提供可靠的测试手段。IRD有着完整的工作流程，传输机制最优效果的发挥依赖于完整的发端系统。通过MPEG2的源编码器可以对信号进行实时地编码，保证了信号传输的有效性。通过复用器实现信道编码，经过编码后的信号加载到调制器上，可以为变频器提供所需的测试手段。标准的测试信号源在可靠的测量系统作用下，可以降低系统的误码率，增强信号的传输质量。在测量系统构建使用的过程中，通过设置多个源编码器，可以有效地检测MCPC的功能，为电视广播不同了类型节目源的测试提供了科学的途径。但是，测量系统这样的工作过程也会加大系统的成本开支[4]。

在测量系统工作的过程中，符合MPEGZ标准测试信号可以送入测试发射机SFQ，测试信号是由专业的发生器DVG产生的。为了降低信号传输过程中的误码率，可以通过QPSK调制的作用，加上可靠的信道编码，能够产生符合相关参考标准要求的信号。这些标准信号在噪声发生器及混合器相关配合共同作用的影响下，产生了一定数量的视频和音频信号。此时通过专业的测量仪器，可以对音频及视频信号的技术指标进行有效地测量，判断最终得到的数字信号是否达到了系统的总体要求。

3 数字压缩卫星接收机相关仪器

3.1 MPEG 2测试信号发生器

作为数字压缩卫星接收机测量系统常用的专业设备，MPEG 2测试信号发生器的功能强大，携带有测试图和活动图像的功能。当系统运行产生音频信号时，这种测试信号发生器能够提供可靠的测试序列，增强音频信号的传输质量。其中的测试包含了各种视频指标，为视频信号提供了丰富的测试手段。当系统传输流中包含6套节目的测试信号时，可以对MCPC的功能进行综合地评估。在音频信号测量的过程中，不同的音频序列及不同的频率和电平的信号可以通过MPEG 2测试信号发生器完成相关的操作。此时的信号发生器必须满足MPEG 2的测试标准。电视广播输出的节目流与多路节目复接器的工作原理基本相似，可以实现信号的多路输出。

3.2 测试发射机（SFQ）

测量系统中对于测试发射机的依赖程度高，它的频率范围决定了它实际的工作状态。当这种发射机的最大频率不超过3.3GHZ时，可以对测试信号进行连续性的调节。SFQ具有信道编码的功能，但对字符率的要求较高。这种信道编码主要针对的是卷积编码比率、滚降系数等。数字压缩卫星接收机测量中，可以采用QPSK调制的方式。除此之外，系统运行中其它仪器的正常工作也对系统运行效率的高效性提供了可靠地保障。像视频分析仪、音频分析仪、频谱仪等，在测量系统运行中使用非常广泛[5]。

4 数字压缩卫星接收机测量方法的研究

根据数字压缩卫星接收机相关技术的要求，系统工作时的测量方法需要与技术要求相适应。测量方法在具体的使用过程中，必须严格遵守行业规范条例的相关要求，明确测量指标，对测量方法的结果进行综合地评估。不同的测量方法实际应用中产生的作用效果有所差异。IRD常见的测量方法主要包括[6]：

4.1 音频和视频指标的测量方法

为了保证测量结果的准确性，需要确定测量过程中的基本条件。测量条件对于不同类型频偏的设置、载噪比的设置等做出了详细地说明，丰富了测量方法的相关指标。在IRD测量的过程中，有关视频和音频指标对于系统的正常运行起着重要的保障作用。有关这些指标具体的条件为：（1）输入载波电平的范围为：75一30dbm的中间值；（2）输入载波的频率为1025MHz；（3）系统中的字符率为4.42MS/s；（4）卷积码率最大为3/4，交织的深度为12.这些条件的设置，增强了测量方法的适用性。在开始测量前，技术人员应该对测量系统的整体结构框架有着充分地了解，将测量系统中的线路根据图纸的要求全部连接好，然后对IRD进行不断地调试，测试出最佳的视频和音频信号。

当DVG的测试信号内容比较丰富时，经过专业仪器测量得出的信号输出段能够得到理想的被测信号，可以满足不同技术指标的具体要求。比如，当DVG选择的是国际通行的17行测试信号时，数字压缩卫星接收机的输出段可以获得理想的技术指标，像亮色增益、亮色时延等。选择不同的信号内容，可以对IRD进行功能测试。目前测量工作主要是通过自动分析仪等专业仪器完成。这些设备使用时需要明确具体的参数指标，对测量结果进行系统化处理。在音频指标测量的过程中，根据DVG中对应的测试系统，可以利用音频测试序列自动地选择相关的音频测试指标，获得较为可靠的测量数据[7]。

4.2 频率覆盖范围的测量

不同的频率决定了系统作用范围的大小。根据IRD的功能特性，将测试发射机置于低端的发射机时，可以保证测试信号的正常输出。随着IRD工作频率的不断调整，与其对应的图像信号也会发生相应地变化。频率调整过程中产生的图像信号，可以达到IRD的具体要求。当不同频率的IRD处于测试状态时，有时会出现接收不到信号的状况，此时需要提高接收机不同端的载频，为图像信号恢复正常状态提供可靠地保障。通过这种频率变化调整的测量方式，可以扩大测量方法的实际作用范围。

4.3 E0/N0门限值的测量

作为数字电视广播系统重要的技术指标，E0/N0门限值的测量对于系统的正常工作非常重要。在确定具体的门限点时，可以利用DVG的活动图像。数字压塑卫星接收机在接受误码时可能存在失败点，可以方便门限点的快速确定。测量过程中当噪声发生器的测试的信号逐渐变弱时，可以适当地增大接收机的载频，降低系统的误码率。门限值测量中出现误码时，可以用频谱仪测量接收机输入端的信号，并对测试出的单频载波功率进行必要地验证。通过这样的测量机制，可以确定E0/N0门限值的大小[8]。

4.4 系统不同功能指标及物理接口的检测

数字压缩卫星接收机具有多种功能，其中部分功能对于物理接口有着一定的要求。相对而言，这些功能只是需要明确系统运行中是否发挥了应有的作用，对于具体的技术指标并没有过多的要求。在具体的测量过程中，为了使测量数据真实有效，必须保证信号源及测量仪器的精度。这样的举措细化了测量指标，增强了测量方法的适用性。对于计量困难的仪器，可以采用比对的方法进行验证，保证测量数据的权威性。数字压缩卫星接收机对于测量数据的准确性要求非常高。这就客观地决定了相关的操作者应该明确系统不同功能的具体指标，并对相应的物理结构进行全方位的检测，确保检测数据的科学性。

5 结语

数字化技术的不断发展，为数据压缩卫星接收机正常的工作提供了可靠地保障。这种卫星接收机主要针对的对象是数字信号，具体的工作过程中原理复杂，内部不同设备的工作参数准确性要求非常高，需要技术人员在设计和使用中需要掌握正确的方式方法。数字压缩卫星接收机主要依赖于可靠的数字压缩技术，可以对图像、音频、视频等信息进行有效地处理，增强数字信号的传输质量。

参考文献

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[2]曹锋.直播电视的数字卫星传输系统的研究[D].南京邮电大学，2013（04）.

[3]龚仕仙，魏玺章，黎湘.宽带数字信道化接收机综述[J].电子学报，2013（05）.

[4]滕云龙，师奕兵，郑植.恶劣环境下GPS接收机定位算法研究[J].仪器仪表学报，2011（08）.

[5]滕云龙.GPS接收机数据处理技术研究[D].电子科技大学，2011（09）.

[6]王肖.LTE多模接收机前端研究与设计[D].复旦大学，2012（06）.

[7]崔h.卫星导航系统接收机抗干扰技术研究[D].天津大学，2012（04）.

[8]于楠.压缩感知宽带接收机关键技术研究[D].哈尔滨工业大学，2013（06）.