IP资源卫星接收系统-实验指导书.pdf

华中师范大学信息技术系 实验三：远程教育地面接 收系统的使用与维护 实验三：远程教育地面接 收系统的使用与维护 实验指导书 实验指导书 华中师范大学 信息技术系 华中师范大学 信息技术系 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 实验三 远程教育卫星地面接收系统的使用与维护实验三 远程教育卫星地面接收系统的使用与维护 一、实验目的一、实验目的 1 了解远程教育卫星地面接收系统的组成及其功能； 2 学会远程教育卫星地面接收系统的简单维护； 3 掌握远程教育频道资源的接收、管理和使用方法。 二、实验内容二、实验内容 1、对照远程教育卫星地面接收系统实物，了解各设备间的连线情况以及信号流 程； 2、利用远程教育卫星地面接收系统，按照正确的操作方法，接收卫星电视节目； 3、利用远程教育卫星地面接收系统，接收远程教育频道资源，然后按照正确的 操作方法，浏览中小学教学资源。 三、实验原理三、实验原理 1、远程教育卫星地面接收系统、远程教育卫星地面接收系统 远程教育卫星地面接收系统主要设备有：卫星接收天线 1 套（含一体化高频 头） ，功分器 1 只，ip 数据接收卡 1 块，pc 计算机 1 台，卫星接收机 1 台，电视 机 1 台，还可根据实际情况配备打印机，调制解调器，刻录机，有源音响，ups 不间断电源等设备。下图是远程教育卫星地面接收系统结构示意图。 华中师范大学信息技术系 第 1 页 共 13 页 电话机 卫星数据 接收计算机 数字卫星 接收机 卫星数据 接收卡 打印机 ups电源 功分器 电视机 卫星接收天线 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 华中师范大学信息技术系 第 2 页 共 13 页 f 远程教育卫星地面接收系统结构图远程教育卫星地面接收系统结构图 远程教育卫星地面接收系统主要功能： （1）接收卫星数据广播； （2）播放多媒体教学资源； （3）连通因特网； （4）教务和教学的办公应用。 2、卫星接收天线、卫星接收天线 卫星接收天线的作用： （1）接收卫星发出的高频电磁波的能量； （2）选择所需要的卫星电视信号，抑制外界干扰信号; （3）放大接收到的微弱卫星高频信号； （4）进行降频变换处理，将卫星高频信号转换成中频信号。 卫星接收天线结构包括： 通信器件：主要包括反射器、馈源、高频头和馈线。 机械部件：主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位转动机构和底座 等。 如图为 1.2 米偏馈天线，该天线选用固定式支座及支架，只能用来接收固 定卫星的节目。 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 反射器（俗称“锅”） ：用于反射和聚焦卫星发送的高频电磁波信号，通常选 择抛物面天线，利用抛物面的聚焦特性，将卫星发送的电磁信号经过一次或二次 反射到天线的焦点上，并通过馈源和波导将聚焦的电磁波传送至高频头。 馈源：位于天线反射面焦点处，是一个会聚卫星信号的装置，其作用是聚 集卫星信号能量并馈送给高频头(低噪声降频放大器)。 高频头：将接收到的卫星下行频率信号进行放大和变频处理的部件。高频 头的作用是先将卫星高频信号放大， 再利用本机振荡电路将高频信号转换成中频 950mhz2050mhz，以利于同轴电缆传输和卫星接收设备处理。 华中师范大学信息技术系 第 3 页 共 13 页 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 如图为 ku 波段一体化高频头(lnb)。 功分器：是将高频头接收的卫星信号分成两路或几路信号的设备，本项目 功分器输出的两路信号分别送给数字卫星接收机和数据接收卡。 馈线：从高频头输出到接收机的射频输入插口的一段电缆线，一般选用 75 同轴馈线，长度不宜超过 30m，在室外环境条件下，最好用 syv757 电 缆(通常室内-5 室外-7，功分器为界)。 按天线接收卫星信号的频率范围一般可分为： c 波段天线：3.95ghz5.85ghz ku 波段天线：12.24ghz18ghz 高频头一般也可分为： c 波段 lnb 和 ku 波段 lnb 卫星接收天线的角座标： 卫星接收天线的指向角(方位角)： 指从接收点到卫星的视线在接收点的水平 面上有一条正投影线，从接收点的正北方向开始，顺时针方向至这条正投影线的 角度就是方位角。 在实际使用时应考虑当地的磁偏角数值。 sin tg tg-a 1 180 方位角计算公式为： 式中=卫星定点经度1地面站所在地经度2，=地面站所在地纬度 华中师范大学信息技术系 第 4 页 共 13 页 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 卫星接收天线的仰指向角(仰角)： 指从接收点仰望卫星的视线与水平线构成 的夹角就是仰角。 2 （coscos）1 r r -coscos 1 tge 2 （coscos）1 r r -coscos 1 tge 仰角计算公式： 式中r/r=0.1510，r地球半径，取值 6378km；r同步轨道半径，取值 42218km；=卫星定点经度1地面站所在地经度2；=地面站所在地纬度 3、数字卫星接收机、数字卫星接收机 俗称机顶盒，它是利用卫星通信网络或有线电视网络作为传输平台，利用 电视机作为用户终端，提高现有电视机的性能或增加其功能。 数字卫星电视接收机的工作原理：数字卫星信号经卫星接收天线接收、高 频头进行放大和变频后进入数字卫星电视接收机进行处理， 数字卫星信号经过接 收机的解码电路将传送的数字码流信号转换成数字音频信号，经过 d/a 转换器 和视频编码器后输出模拟的视频和音频信号，经过电视机收看。 4、卫星数据接收卡、卫星数据接收卡 卫星数据接收卡的组成： 主要由一体化调谐器、传输码流解复用器、pci 总线接口、接收软件等 卫星数据接收卡的作用：将 lnb 变频下来的卫星中频信号进行放大和变换 华中师范大学信息技术系 第 5 页 共 13 页 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 华中师范大学信息技术系 第 6 页 共 13 页 到基带，并进行解调和信道译码得到所需数据，还原成 ip 数据包，最后通过 pci 总线输送到计算机。 卫星数据接收卡的相关程序： 驱动程序：运行在计算机系统的核心层，是卫星数据接收卡与计算机的接 口程序，为卫星数据接收卡分配 ip 地址。 卫星频道设置程序：运行在计算机系统的应用层，用于配置卫星频道信号 的下行频率、符号率、极化方式和 pid 值等参数，在接收天线已经对准卫星，卫 星卡驱动程序正常运行的情况下，检测信号电平，校验信号误码率，搜索并锁定 卫星信号。 5、卫星数据接收软件、卫星数据接收软件 中国教育卫星宽带多媒体传输网数据接收常用软件：中国教育卫星宽带多媒体传输网数据接收常用软件： 中国教育卫星宽带多媒体传输网数据接收常用软件： （1）远教 ip 数据接收 软件、 （2）以泰文件接收软件、 （3）通视 dvb 接收软件 卫星数据接收软件的功能：卫星数据接收软件的功能： （1）系统初始化与注册（绑定接收卡 ip 地址，生成注册码，条件接收字段 校验等） ； （2）硬件驱动（启动 dvb 硬件，能自动识别本振频率） ，文件接收与浏览 （自动获取 pid 并接收对应的 ip 数据包，同步更新电子节目单） ； （3）流媒体数据接收与播放（自动维护 mpeg4 流媒体播出频道内容；通 过更新.nsc 文件列表，接收端同步更新列表） ； （4）文件管理（设置文件存放目录，限定数据总量，删除过时的文件等） 。 远程教育远程教育 ip 数据接收系统软件特点：数据接收系统软件特点： （1）根据用户对接收内容、接收时间的需要划分不同任务组群，充分利用 现有信道进行播出； 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 华中师范大学信息技术系 第 7 页 共 13 页 （2）安装调试简单，运行稳定； （3）该软件安装后，会自动生成一个系统编号，播出端通过对该系统编号 的授权，实现加密； （4）效验接收情况，当内容接收完整后，立即停止接收。 四、实验器材四、实验器材 卫星接收天线 1 套（含一体化高频头） ，功分器 1 只，ip 数据接收卡 1 块， pc 计算机 1 台，卫星接收机 1 台，电视机 1 台等。 五、实验步骤五、实验步骤 步骤一：卫星接收天线的安装和用数字卫星接收机调试天线 步骤一：卫星接收天线的安装和用数字卫星接收机调试天线 1、安装卫星接收天线 （1）根据装箱清单查点全部零件、标准件的规格、数量，并认识主要部件。 （2）参照天线所附带的安装简图，按照上面讲述的步骤进行组装天线。 2、连接卫星接收天线调试设备 利用 75 同轴电缆将高频头输出连接到数字卫星接收机的射频输入口，利 用音视频电缆将数字卫星接收机的音视频电缆输出口连接到电视机的音视频电 缆输入口。 3、调整、设置数字卫星接收机和电视机 （1）打开数字卫星接收机和电视机电源，让数字卫星接收机处于工作模式， 电视机处于视频模式。 （2）设置接收亚太 6 号卫星参数：打开数字卫星接收机设置主菜单，进入 卫星设置菜单，设置 lnb 本振频率为 11300hz；进入扩展菜单，设置下行频率 为 12395mhz、符号率为 27500kb/s；极性为垂直；进入系统设置，设置电视制 式为 pal、lnb 电源为开。 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 华中师范大学信息技术系 第 8 页 共 13 页 4、调试卫星接收天线 （1）计算或查资料得出本地卫星接收天线的方位角、仰角（武汉地区接收 亚太 6 号卫星方位角为 144.8、仰角 48.4） 。 （2）调节好高频头的极化角。 （3）调节天线方位角使其符合本地接收点数值：先将天线反射面对准正南 方向，在立柱和转盘上做上标记；然后用卷尺量出立柱的周长，计算出转盘要转 动的弧长，并在立柱上做上标记；最后转动转盘，使转盘上标记和立柱上第二次 标记对齐。 （4）调节天线的仰角：松开仰角调节杠，向上或向下一点一点转动天线反 射面，直至出现信号，并找到信号最强的位置，暂固定仰角。 （5）微调节天线方位角，即把天线朝左右方向水平转动，找到信号最强的 位置，固定方位角。 （6）重复上述（4） 、 （5）步，找出天线接收信号最佳位置，固定方位角、 仰角螺丝。 （7）微调高频头极化角，找到信号最强位置，并固定极化角。 步骤二：卫星数据接收卡和接收软件的安装与使用 步骤二：卫星数据接收卡和接收软件的安装与使用 1、卫星数据接收卡硬件安装 （1）关闭计算机和与计算机相连设备的电源； （2）打开计算机主机箱，将卫星数据接收卡安装到计算机空的 pci 扩展槽 中，固定插入的卫星数据接收卡； （3）盖上计算机主机箱，将连接卫星天线的信号电缆连接到卫星数据接收 卡的天线接口上。 2、卫星数据接收卡驱动程序安装 （1）重新启动计算机后，系统会自动检测到一个新的硬件，并弹出“添加 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 华中师范大学信息技术系 第 9 页 共 13 页 新硬件向导”窗口，将配套光盘放入光驱，从光驱中选择驱动程序点击“setup” 按提示信息安装。 （2）检查驱动程序安装是否正确 （3）检查协议是否安装正确 网上邻居属性网络确认有没有“tcp/ip”协议，若没有则要添加。 3、卫星数据接收卡控制软件安装与设置 （1）将配套光盘放入光驱，从光驱中选择控制程序，点击“setup”按提示 信息安装。 （2）打开控制程序工具栏，选“卫星配置”选项：点击“增加频点” ，设置 卫星参数：亚太 6 号卫星 lnb 本振频率为 11300hz，下行频率为 12395mhz， 符号率为 27500kb/s，极性为垂直；然后点击“扫频点”搜索信号，自动搜索信 号完成后，点击“锁定频点” ，点击“应用”按钮。选“ip 配置”选项进入频点 信息，通过向右的箭头，把新增的频点从左边导入右边，点击“扫描 pid” ，点 击“应用” 。各选项设置好后，最后点击“确定”完成设置。 4、卫星数据接收软件的安装与使用 （1）远教 ip 数据接收系统软件 安装：在光盘驱动器中，放入远教 ip 数据接收系统软件打开驱动器双 击安装程序（setupfiletray.exe 文件）安装。 使用：双击远教 ip 数据接收系统快捷图标“耳朵”找到系统编号上报 系统编号注册调整好计算机的系统日期， 将系统日期与当前的实际日期设置一 致单击“开始”接收数据。 （2）以泰文件接收软件 安装：在光盘驱动器中，放入以泰文件接收软件打开驱动器双击以泰文 件接收系统双击安装程序安装。 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 华中师范大学信息技术系 第 10 页 共 13 页 使用：打开以泰文件接收系统点击文件系统设置接收网卡、文件接收 目录等确定接收数据。 （3）通视 dvb 接收软件 安装：在光盘驱动器中，放入通视 dvb 接收软件打开驱动器双击通视 dvb 文件接收系统双击安装程序安装。 使用：重启计算机点击通视 dvb文件接收接收数据 步骤三：远程教育频道资源的接收和使用 步骤三：远程教育频道资源的接收和使用 1、远程教育频道资源的接收 （1）启动卫星频道设置程序 （2）启动远教 ip 数据接收系统 （3）系统安装之初，默认的资源存储目录是“d：” 。如需改变资源存储的 位置，点击“停止”“设置”修改文件存储路径保存退出完成资源存储 位置的更改。 (4)点击“开始”接收数据 2、远程教育频道资源的管理 （1） 双击中小学远程教育频道资源双击 index.htm 文件打开中小学远程教 育频道资源 （2）根据需要建立自己的目录，将有用的资源分类存放到自己的目录中 （3）根据需要刻录光盘保存资料 3、远程教育频道资源的使用 资源存储以后，可以多次使用。文字内容可以用 word 进行编辑、修改、打 印等处理。 华中师范大学信息技术系 实验三远程教育地面接收系统的使用与维护指导书 华中师范大学信息技术系 第 11 页 共 13 页 六、思考题六、思考题 1、远程教育卫星地面接收系统是由哪些设备组成的？信号流程如何？各设备具 有什么样的