数字压缩卫星接收机（IRD）及其测量方法的创新

　摘要：近年来，我国信息数据化技术以及卫星通信技术发展迅速，卫星数字电视也已经普及到全国各个省市。过去采用的C波段信息传送方式由Ku波段所代替，信息传送信号从模拟信号发展到了数字信号。为了规范和控制数字压缩卫星接收机的质量，维护用户的权益，原广播电影电视部科技司要求，对卫星数字压缩的编码和解码进行统一规定。本文主要阐述了数字压缩卫星接收机的工作原理以及技术要求，并对其测量系统和测量方法进行了简要的介绍。 
　　关键词：数字压缩卫星接收机 工作原理 测量方法 
　　中图分类号：TN949.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）02-0000-00 
　　二十世纪九十年代以来，我国数字化技术发展越来越快，数字压缩技术的出现，方便了声音、图像、视频等各种媒体文件的数字化储存和处理，经由数字压缩处理的媒体文件，即使经过多次录放和各种复杂传输后，还能够得到还原，具有传输信号好，信息质量高的优点。数字压缩卫星接收机能够接受卫星传递过来，经过数字压缩技术的电视节目信息，其接受波段为Ku波段，接收信号为数字信号。能够很大程度上提高电视节目的播放质量。 
　　1数字压缩卫星接收机的工作原理以及技术要求 
　　数字压缩卫星接收机首先是从天线中接受到电视广播的数字信号，再由低噪声放大器以及下频器简化信号转化为L波段信号，然后将信号传入解码器（IRD），经过信号解码处理后，将信号以声音、视频等的方式从电视机中播放出来。 
　　数字压缩卫星接收机的应用标准为：系统标准有ISO/IEC IS13833、ISO/IEC IS11172、ETS300421 DVB-S；辐射和安全标准有CENELEC CE 50083、GB8898-88、GB13839-92、CENELEC EN 50083-9。 
　　数字压缩卫星接收机在功能要求上共有十三项，例如视频输出的路数还有面板显示控制等；系统条件及参数以及技术上的要求主要有字符率范围以及QPSK解调技术功能等。 
　　数字压缩卫星接收机技术性能和指标的要求主要有：频率的输入和字符率的范围，频谱倒置的控制功能，用于SCPC和MCPC的方式，Eb/No的门限值，主要视频和音频技术的指标等，技术性能和指标是数字压缩卫星接收机质量检测的主要对象。视频指标要求对象有K因子、辐射特性、亮度非线性、亮色增益不等、DP、DG、亮色延迟不等、S/N加权值以及行同步前沿抖动、输出数据库误码率；音频指标要求对象有幅频响应、谐波失真、不加劝S/N、声道串扰、声道电平差以及声道相位差。 
　　数字压缩卫星接收机的物理接口主要是对其信号输入、输出的端口型号、阻抗和格式等方面的要求，还有度交流电源的要求。 
　　2数字压缩卫星接收机的测量系统和测量方法 
　　2.1基本测量系统 
　　数字压缩卫星接收机的测量系统，主要能够为接收机提供其所需功能的测试方法，完整的测量系统的组成如图1，需要由数字信号发生器产生达到MPEG 2测试信号标准的数字信号，将其传入测试发信机，然后在合路器中与噪声源产生的噪声一起传入接收机，接收机接收到信号后进行音频和视频输出，传输到相应的测量仪器中进行音频和视频的指标测量。 
　　2.2测量方法 
　　（1）Eb/No的门限值的测量上，接收端的C/N和图像信号的S/N存在接近线性的关系，当信号接近门限点时，接收端的C/N就会引起S/N产生大幅度变化，这种现象被称为“峭壁效应”。在这种情况下，误码过大达到失败点时，接收画面会出现“静帧”状态，若传输对象为静止图片时，很容易被认为是正常状态，导致误判。因此，需要在进行门限点测量时，选用动态图像作为输入信号。对可衰减器进行调节，由低到高，以0.1分贝的值逐渐加大，直至监视器上出现误码时，再用频谱仪对IRD接收端的No值进行测定，然后对发射机的单载波功率C进行测量，根据字符率Rs、卷积编码率Cr以及外码RS，得出总信息率IR=2Rs×Cr×RS，再以Eb=C-LgIR，可得出Eb/No的值，因暂行技术的要求，FEC=3/4时，Eb/No的值需要在5.5分贝以下。 
　　（2）覆盖范围的测量方法上，以频率单位的要求将信道发信机输出载频调至低端频率，并调整接收频率让其输出图像正常，并以同样的方法确保其高端输出图像正常，以证明接收在频率上无差错。若出现差错，对信道发信机的频率进行由高到低或由低到高逐渐调节，直到图像正常，此事得到的频率范围即为接收机覆盖范围。 
　　（3）字符率的测量上，根据要求在发信机上从低到高测试字符率，若接收机正确输出字符率且图像正常，满足暂行技术要求，否则证明质量未达标。 
　　（4）音频和视频指标上的测量。视频指标测量先将相关参数设置好，然后将接收机的输出信号工作设在门限之上，根据不同视频的指标要求选择符合的测试信号，并用视频分析仪进行视频指标测量。音频指标测量可在音频输出的端口直接采用CCITT0.33的音频自动测试选件继续测量。 
　　（5）功能和物理接口测量上，对于频谱倒置功能，可以采用高频振荡器进行频率输出信号的模拟，若接收机能够识别该信号，则接收机存在频谱倒置功能；对于SCPC和MCPC功能是否兼存，可让信号器发出多路信号，测量接收机是否能够接受多路信号。 
　　3结语 
　　数字压缩卫星接收机已经普及到了全国各地，其主要优势在于传输的电视广播、节目画面质量好、噪声小。在进行数字压缩卫星接收机的测量，在仪器计量方面  存在一些的难度，为了让测量更加准确，需要采用对比测量验证，对比的方法需要具有权威性，才能确保测量的精确度。 
　　参考文献 
　　[1]纪龙蛰，单庆晓，任立坤 等.基于C++ Builder的导航卫星接收机显示控制系统的设计与实现[J].计算机测量与控制，2013，21（3）：626-628. 
　　收稿日期：2015-01-06 
　　作者简介：李海鸥（1982—），女，汉族，北京人，本科，就职于国家新闻出版广电总局五四二台，担任机房值机员职位，研究方向为通讯工程。