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摘要：数字电视正以迅猛之势发展，数字电视信号主要是通过卫星传输，数字卫星電视信号的接收方法与模拟卫星电视信号的接收方法相同，利用室外抛物面状天线将数字卫星电视信号——电磁波接收下来。有些用户从模拟转向数字收看卫视时，有时会发现接收效果不理想或有不明干扰。此时不能简单地认为上行站或卫星有问题，因为虽然卫星数字电视和卫星模拟电视接收方法大致相同，但接收卫星数字电视有一些特殊的要求，应首先认真地查找一下接收系统内在的因素，分析卫星电视接收故障。本文主要就卫星电视信号接收中应注意的问题进行了探讨。
关键词：数字卫星；信号接收；故障排除；门限值；卫星接收机
Abstract: the digital TV is developing rapidly, the digital television signal is mainly through satellite transmission, receiving method and receiving method for digital satellite TV signals and analog satellite television signals of the same, using outdoor paraboloid antenna digital satellite TV signal -- to receive the electromagnetic wave. Some users from analog to digital watch TV, sometimes find the receiving effect is not ideal or unknown interference. At this time not simply that the uplink station or satellite has a problem, because although roughly the same satellite digital TV and satellite TV receiving method, but the reception of satellite digital TV has some special requirements, should first carefully examine the intrinsic factors of receiving system, analysis of satellite TV receiving fault. This article discusses mainly on the satellite TV signal reception problems should be paid attention to in.
Keywords: digital satellite; signal reception; troubleshooting; threshold; satellite receiver
中图分类号： TN943.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012
卫星电视广播概述
（一）卫星电视广播的定义
卫星电视广播就是利用静止卫星上的大功率转发器向特定的地区传送广播电视信号，用户通过相应的接收设备直接收看电视和（或）收听相应的节目，一般地称这种广播方式为卫星电视广播。
（二）卫星电视广播系统组成
卫星电视广播系统主要有上行地球站、广播卫星、卫星电视接收站、卫星测控站四大个主要部分组成，下图为卫星电视广播系统组成示意图。
图卫星电视广播系统组成示意图
1、上行地球站（简称上行站）
上行地球站的主要任务就是把电视广播中心的广播电视信号加以信号处理，并经过调制、上变频，然后对输出信号的功率进行放大处理，再通过定向发射天线向卫星发送上行微波信号。同时也接收由卫星下行微弱的微波信号，以监测卫星转播节目质量。
通常将地面发送到卫星的信号称为上行信号，把卫星传送到地面的信号叫做下行信号。上、下行信号的载波频率是不一样的，这样就避免了上行信号和下行信号之间的相互干扰。
2、广播卫星
电视广播卫星，它类似于一个电视差转站，将设置在地球上的上行站发射的电视载波信号接收放大和频率变换处理后，再向所服务的覆盖区域转发。为了实现广播电视信号的正常转发，要求卫星保持精确的姿态和轨道位置。并且卫星相对于地球是静止的，以便地面卫星接收站准确地接收卫星传送的信号。
3、卫星电视接收站
它主要用来接收广播卫星下发的电视节目信号，由接收天线接收卫星电视调频载波信号，经解调后送出电视视频信号和伴音信号。各类接收站为用户提供不同传输方式来收看卫星电视节目。
4、遥测遥控跟踪站
该站的主要任务是测量卫星的各种参数，监测调整卫星上所有设备的工作状况。如卫星内部设备的电压、电流、功率、温度、压力等；对卫星实施各种功能状态的转换。测控卫星的姿态和轨道位置，调整卫星状态以保证卫星相对于地球静止，并使卫星天线波束对地球表面地覆盖区域保持不变等等。
接收卫星电视信号的方法
（一）常规接收法
数字卫星电视信号具有“峭壁效应”，如果直接采用卫星数字接收机进行接收，接收到的信号如果有就是最好的，如果没有信号就什么也看不到，不可能会出现信号弱的现象。在接收数字卫星的信号时，调整极化角是非常关键的部分。调整极化角的时候可以参考方位角的方向与大小，极化角的大小和天线方位角应成正比关系。
（二）参照接收法
采用参照接收的方法是一般情况下接收卫星节目的方式，是指将目标卫星的邻近卫星当作参考星，首先是要按照常规方法的相关步骤接收到那颗邻近的卫星；然后再依据目标卫星与邻近卫星的方位角差、仰角差，转向对准目标卫星的位置；最后再按照常规接收方法中的有关步骤进行对目标卫星的方位角、仰角及馈源极化角的耐心调整，直到接收到数字卫星的信号为止。在参照接收方法的过程中，计算出方位角差和仰角差是最重要的，将天线调整到位之后，及时对馈源极化角进行调整，是非常关键的环节。
卫星电视信号接收故障的排除
（一）比较法
所谓比较法就是将故障状态与常规状态进行比较，发现差异点，从而进一步确定故障原因。这些比较包括时间比较，如昼夜环境温度变化的比较等；电平比较，如各部件输入、输出电平与日常检修的记录值比较等；频率比较，如测试频率点的频率变化等；位置比较，如天线仰角、方位角的位置变化及焦点变化等。通过众多项比较，判断出故障现象的个性与正常工作时共性的差异，从而找出故障点和故障原因。
（二）替换法
就是用备份件替换怀疑有问题的器件，如，替换高频头、接收机及监视器等。
（三）压缩法
即逐步缩小查找范围，使故障压缩到某一部位。以功分器为例，先确定是功分器前的问题还是功分器后的问题，如是功分器后的问题，再确定是那个支路的问题等。这样逐步压缩， 可使问题简单化和明朗化。
应该注意，在查找故障时，应本着先易后难先简单后复杂的原则进行，不要一开始就把原因想的过于复杂，因大多数故障往往是常见的、多发的，引起故障的原因也是很简单的。
保证卫星电视信号接收质量的对策
（一）接收天线的选择及调整
经计算和实践证明，在卫星数字电视接收系统中选择直径为 2m 的天线一般都能正常收看到数字压缩卫视节目。因为只要 C/N 超过门限值（C/N 为系统载噪比），IRD（综合解码接收机）就可输出高质量的电视图像，但考虑到集体接收及转播站再分配以及安全可靠地播出，接收天线应有足够的增益余量，使信号电平值尽量地高于门限值，用以补偿卫星由于姿态偏离、雨衰、日凌、天线方向偏移及设备老化等因素引起的收视问题，一般选择直径为3m 以上的板状接收天线较为合适。
对于卫星模拟电视信号接收设备的安装调试大家都已很熟悉，一般在接收设备安装完毕后，接收天线经过几次扫描搜索即能捕捉到您所要接收的卫星信号，然而在接收卫星数字电视信号时，使用IRD采用上述快速扫描方式则是欲速不达，其主要原因是IRD接收信号以后要对其标志、状态等进行检索、识别判断、运算处理等复杂工序后才能有视、音频输出，这个过程大约需要数秒的时间，这就会使您误会还没有捕捉到卫星信号而继续调整天线方向。因此，在接收卫星数字电视信号时，调整天线的方向（方位角、仰角）速度要慢，要仔细；其仰角变化间隔度数要更小。
（二）门限值及峭壁效应
门限值是数字电视卫星传输系统中IRD 的一项重要指标，也是接收数字信号时表征能否解调出电视信号的临界点，从一定意义上讲门限值的高低代表着接收机性能的好坏，即接收机门限值越低，接收灵敏度越高，反之亦然。
门限值用Eb /No 代表 （Eb为二进制码元信号能量，No 为单位频谱噪声功率）；如果接收到的信号在此门限值之上时，接收端的载噪比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，则接收端的C/N 的下降会引起 S/N 的急剧变劣 （此时的信号误码率猛增），有时甚至收不到电视图像。如果在门限值以下，则电视画面出现静帧，收看不到实时电视图像，这些现象在数字信号传输中称为“峭壁效应”。
因此，在数字电視卫星传输系统中要留有 C/N 的门限值裕量。在对数字电视的接收效果主观评价有三种，即：图像、伴音良好；马赛克图像及间断伴音；无图像，无伴音。所以，在数字电视卫星传输系统中要充分留有 C/N 的门限储备量 （这对于 Ku 频段卫星信号接收尤为重要，因 Ku 波段雨衰量比 C 波段要大），才能保证接收到优质的卫星电视图像，如果由于条件原因必须在门限值附近来接收，则要努力提高接收端的C/N 值（如降低高频头的噪声，或加大接收天线口径尺寸、降低 IRD 的等效噪声温度、压窄 IRD 的接收带宽等等），以获得较好接收卫星电视图像。
（三）极化馈源
卫星上为了充分利用频谱资源，增加转发器数量，采用了极化复用方式，如双圆双线极化，用一副双极化天线可以接收多套不同极化的电视节目。但由于水平极化转发器与对应的垂直极化相邻转发器频谱交迭，如果双极化资源的隔离度选择的不好，易造成反极化干扰，目前市场上有一种“万能”馈源，即C/Ku一体化馈源，具有C/Ku、水平/垂直四个端口，能接收同一颗星上的C、Ku频段，水平、垂直极化信号，具有省天线投资的优点。但其隔离度仅有20dB，这种馈源可作为家庭及单位收看，但不宜作为有线电视信号源使用，对于双极化馈源的隔离度可用频谱仪测量得出，一般利用卫星信号进行隔离度的测量。但要注意选用星上较大幅度的稳定信号进行测量，不要用小天线进行测量，因它接收信标幅度较小而不能满足动态要求。
（四）功分器及卫星接收机
功分器可将天线接收的信号均匀地分成多路，但随着分路的增多衰减随之增大，一般二、四、八功分器实测损耗值分别达到 4.5～5.5、8～9、16～18dB，会降低一星多信号的接收质量。接收机是下行链路终端设备，完成图像及伴音的解调，在输入电平一定的前提下，门限电子的高低决定着图像信噪比的等级。门限电平反映的是接收机解调调频载噪比的能力，因此进入接收机的信号载噪比必须大于接收机门限电平，并预留数分贝的裕量，以增加防自然突变干扰的能力。在实际中尽量选择低门限值的接收机。
（五）调整天线指向定位
调整卫星接收天线之前，应确定接收卫星经度、接收信号的下行频率、极化方式、符码率等。天线接收时最好选择较为开阔的视野，前方不能有遮挡物，要尽量避开风口位置，还要选择相对的最高点，防止与避免受到雷击，远离磁场、高压线路等设施，不使用接收机时应及时将电源关闭，以延长其使用寿命。接收数字信号相对于接收模拟信号天线更难调整到对准卫星的最佳位置。
在接收数字卫星信号的时候，一般情况下所使用的快速扫描搜索方法会因为解码接收机在接收到信号之后要对其数据包的状态、标志等进行详细地检索、识别、判断及运算处理等复杂工序之后才会输出音、视频，不会很容易就体现出很好的效果。
数字卫星维护接收天线包括对地基的加固、对丝杆进行润滑加油、接收表面的平整、喷漆以及角度的细调、日常的维护等等。调整天线时要时刻注意观察“信号强度”的不断变化情况，当数值增加的时候，说明天线已接；当变为有信号的时候，说明已经对准卫星。然后就要仔细对天线方位角、仰角，高频头焦距与高频头极化角进行调整，直到达到一定的“信号质量”的标准数值。
结语
综上，数字电视卫星信号接收在现代广播电视等方面占有相当重要的地位，一定要及时解决及预防、避免数字卫星电视在接收信号过程中出现的问题，使其得到更好、更快的发展进步。
参考文献
[1]曾垂权.浅谈卫星电视模拟信号到数字信号的接收方法[J].有线电视技术，2009.16.
[2]卢洪武.数字卫星电视接收系统链路计算[J].山东科学，2003.1.
[3]徐正先.接收数字卫星电视信号应注意的问题[J].地球站，2009.5.
关键词：数字卫星；信号接收；故障排除；门限值；卫星接收机
Abstract: the digital TV is developing rapidly, the digital television signal is mainly through satellite transmission, receiving method and receiving method for digital satellite TV signals and analog satellite television signals of the same, using outdoor paraboloid antenna digital satellite TV signal -- to receive the electromagnetic wave. Some users from analog to digital watch TV, sometimes find the receiving effect is not ideal or unknown interference. At this time not simply that the uplink station or satellite has a problem, because although roughly the same satellite digital TV and satellite TV receiving method, but the reception of satellite digital TV has some special requirements, should first carefully examine the intrinsic factors of receiving system, analysis of satellite TV receiving fault. This article discusses mainly on the satellite TV signal reception problems should be paid attention to in.
Keywords: digital satellite; signal reception; troubleshooting; threshold; satellite receiver
中图分类号： TN943.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012
卫星电视广播概述
（一）卫星电视广播的定义
卫星电视广播就是利用静止卫星上的大功率转发器向特定的地区传送广播电视信号，用户通过相应的接收设备直接收看电视和（或）收听相应的节目，一般地称这种广播方式为卫星电视广播。
（二）卫星电视广播系统组成
卫星电视广播系统主要有上行地球站、广播卫星、卫星电视接收站、卫星测控站四大个主要部分组成，下图为卫星电视广播系统组成示意图。
图卫星电视广播系统组成示意图
1、上行地球站（简称上行站）
上行地球站的主要任务就是把电视广播中心的广播电视信号加以信号处理，并经过调制、上变频，然后对输出信号的功率进行放大处理，再通过定向发射天线向卫星发送上行微波信号。同时也接收由卫星下行微弱的微波信号，以监测卫星转播节目质量。
通常将地面发送到卫星的信号称为上行信号，把卫星传送到地面的信号叫做下行信号。上、下行信号的载波频率是不一样的，这样就避免了上行信号和下行信号之间的相互干扰。
2、广播卫星
电视广播卫星，它类似于一个电视差转站，将设置在地球上的上行站发射的电视载波信号接收放大和频率变换处理后，再向所服务的覆盖区域转发。为了实现广播电视信号的正常转发，要求卫星保持精确的姿态和轨道位置。并且卫星相对于地球是静止的，以便地面卫星接收站准确地接收卫星传送的信号。
3、卫星电视接收站
它主要用来接收广播卫星下发的电视节目信号，由接收天线接收卫星电视调频载波信号，经解调后送出电视视频信号和伴音信号。各类接收站为用户提供不同传输方式来收看卫星电视节目。
4、遥测遥控跟踪站
该站的主要任务是测量卫星的各种参数，监测调整卫星上所有设备的工作状况。如卫星内部设备的电压、电流、功率、温度、压力等；对卫星实施各种功能状态的转换。测控卫星的姿态和轨道位置，调整卫星状态以保证卫星相对于地球静止，并使卫星天线波束对地球表面地覆盖区域保持不变等等。
接收卫星电视信号的方法
（一）常规接收法
数字卫星电视信号具有“峭壁效应”，如果直接采用卫星数字接收机进行接收，接收到的信号如果有就是最好的，如果没有信号就什么也看不到，不可能会出现信号弱的现象。在接收数字卫星的信号时，调整极化角是非常关键的部分。调整极化角的时候可以参考方位角的方向与大小，极化角的大小和天线方位角应成正比关系。
（二）参照接收法
采用参照接收的方法是一般情况下接收卫星节目的方式，是指将目标卫星的邻近卫星当作参考星，首先是要按照常规方法的相关步骤接收到那颗邻近的卫星；然后再依据目标卫星与邻近卫星的方位角差、仰角差，转向对准目标卫星的位置；最后再按照常规接收方法中的有关步骤进行对目标卫星的方位角、仰角及馈源极化角的耐心调整，直到接收到数字卫星的信号为止。在参照接收方法的过程中，计算出方位角差和仰角差是最重要的，将天线调整到位之后，及时对馈源极化角进行调整，是非常关键的环节。
卫星电视信号接收故障的排除
（一）比较法
所谓比较法就是将故障状态与常规状态进行比较，发现差异点，从而进一步确定故障原因。这些比较包括时间比较，如昼夜环境温度变化的比较等；电平比较，如各部件输入、输出电平与日常检修的记录值比较等；频率比较，如测试频率点的频率变化等；位置比较，如天线仰角、方位角的位置变化及焦点变化等。通过众多项比较，判断出故障现象的个性与正常工作时共性的差异，从而找出故障点和故障原因。
（二）替换法
就是用备份件替换怀疑有问题的器件，如，替换高频头、接收机及监视器等。
（三）压缩法
即逐步缩小查找范围，使故障压缩到某一部位。以功分器为例，先确定是功分器前的问题还是功分器后的问题，如是功分器后的问题，再确定是那个支路的问题等。这样逐步压缩， 可使问题简单化和明朗化。
应该注意，在查找故障时，应本着先易后难先简单后复杂的原则进行，不要一开始就把原因想的过于复杂，因大多数故障往往是常见的、多发的，引起故障的原因也是很简单的。
保证卫星电视信号接收质量的对策
（一）接收天线的选择及调整
经计算和实践证明，在卫星数字电视接收系统中选择直径为 2m 的天线一般都能正常收看到数字压缩卫视节目。因为只要 C/N 超过门限值（C/N 为系统载噪比），IRD（综合解码接收机）就可输出高质量的电视图像，但考虑到集体接收及转播站再分配以及安全可靠地播出，接收天线应有足够的增益余量，使信号电平值尽量地高于门限值，用以补偿卫星由于姿态偏离、雨衰、日凌、天线方向偏移及设备老化等因素引起的收视问题，一般选择直径为3m 以上的板状接收天线较为合适。
对于卫星模拟电视信号接收设备的安装调试大家都已很熟悉，一般在接收设备安装完毕后，接收天线经过几次扫描搜索即能捕捉到您所要接收的卫星信号，然而在接收卫星数字电视信号时，使用IRD采用上述快速扫描方式则是欲速不达，其主要原因是IRD接收信号以后要对其标志、状态等进行检索、识别判断、运算处理等复杂工序后才能有视、音频输出，这个过程大约需要数秒的时间，这就会使您误会还没有捕捉到卫星信号而继续调整天线方向。因此，在接收卫星数字电视信号时，调整天线的方向（方位角、仰角）速度要慢，要仔细；其仰角变化间隔度数要更小。
（二）门限值及峭壁效应
门限值是数字电视卫星传输系统中IRD 的一项重要指标，也是接收数字信号时表征能否解调出电视信号的临界点，从一定意义上讲门限值的高低代表着接收机性能的好坏，即接收机门限值越低，接收灵敏度越高，反之亦然。
门限值用Eb /No 代表 （Eb为二进制码元信号能量，No 为单位频谱噪声功率）；如果接收到的信号在此门限值之上时，接收端的载噪比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，则接收端的C/N 的下降会引起 S/N 的急剧变劣 （此时的信号误码率猛增），有时甚至收不到电视图像。如果在门限值以下，则电视画面出现静帧，收看不到实时电视图像，这些现象在数字信号传输中称为“峭壁效应”。
因此，在数字电視卫星传输系统中要留有 C/N 的门限值裕量。在对数字电视的接收效果主观评价有三种，即：图像、伴音良好；马赛克图像及间断伴音；无图像，无伴音。所以，在数字电视卫星传输系统中要充分留有 C/N 的门限储备量 （这对于 Ku 频段卫星信号接收尤为重要，因 Ku 波段雨衰量比 C 波段要大），才能保证接收到优质的卫星电视图像，如果由于条件原因必须在门限值附近来接收，则要努力提高接收端的C/N 值（如降低高频头的噪声，或加大接收天线口径尺寸、降低 IRD 的等效噪声温度、压窄 IRD 的接收带宽等等），以获得较好接收卫星电视图像。
（三）极化馈源
卫星上为了充分利用频谱资源，增加转发器数量，采用了极化复用方式，如双圆双线极化，用一副双极化天线可以接收多套不同极化的电视节目。但由于水平极化转发器与对应的垂直极化相邻转发器频谱交迭，如果双极化资源的隔离度选择的不好，易造成反极化干扰，目前市场上有一种“万能”馈源，即C/Ku一体化馈源，具有C/Ku、水平/垂直四个端口，能接收同一颗星上的C、Ku频段，水平、垂直极化信号，具有省天线投资的优点。但其隔离度仅有20dB，这种馈源可作为家庭及单位收看，但不宜作为有线电视信号源使用，对于双极化馈源的隔离度可用频谱仪测量得出，一般利用卫星信号进行隔离度的测量。但要注意选用星上较大幅度的稳定信号进行测量，不要用小天线进行测量，因它接收信标幅度较小而不能满足动态要求。
（四）功分器及卫星接收机
功分器可将天线接收的信号均匀地分成多路，但随着分路的增多衰减随之增大，一般二、四、八功分器实测损耗值分别达到 4.5～5.5、8～9、16～18dB，会降低一星多信号的接收质量。接收机是下行链路终端设备，完成图像及伴音的解调，在输入电平一定的前提下，门限电子的高低决定着图像信噪比的等级。门限电平反映的是接收机解调调频载噪比的能力，因此进入接收机的信号载噪比必须大于接收机门限电平，并预留数分贝的裕量，以增加防自然突变干扰的能力。在实际中尽量选择低门限值的接收机。
（五）调整天线指向定位
调整卫星接收天线之前，应确定接收卫星经度、接收信号的下行频率、极化方式、符码率等。天线接收时最好选择较为开阔的视野，前方不能有遮挡物，要尽量避开风口位置，还要选择相对的最高点，防止与避免受到雷击，远离磁场、高压线路等设施，不使用接收机时应及时将电源关闭，以延长其使用寿命。接收数字信号相对于接收模拟信号天线更难调整到对准卫星的最佳位置。
在接收数字卫星信号的时候，一般情况下所使用的快速扫描搜索方法会因为解码接收机在接收到信号之后要对其数据包的状态、标志等进行详细地检索、识别、判断及运算处理等复杂工序之后才会输出音、视频，不会很容易就体现出很好的效果。
数字卫星维护接收天线包括对地基的加固、对丝杆进行润滑加油、接收表面的平整、喷漆以及角度的细调、日常的维护等等。调整天线时要时刻注意观察“信号强度”的不断变化情况，当数值增加的时候，说明天线已接；当变为有信号的时候，说明已经对准卫星。然后就要仔细对天线方位角、仰角，高频头焦距与高频头极化角进行调整，直到达到一定的“信号质量”的标准数值。
结语
综上，数字电视卫星信号接收在现代广播电视等方面占有相当重要的地位，一定要及时解决及预防、避免数字卫星电视在接收信号过程中出现的问题，使其得到更好、更快的发展进步。
参考文献
[1]曾垂权.浅谈卫星电视模拟信号到数字信号的接收方法[J].有线电视技术，2009.16.
[2]卢洪武.数字卫星电视接收系统链路计算[J].山东科学，2003.1.
[3]徐正先.接收数字卫星电视信号应注意的问题[J].地球站，2009.5.