卫星电视毕业设计开题报告.doc

KC017-1同学们：这只是一个开题报告例子，正确的格式要按照学院的要求去做开题报告审核截止日期是：2014-02-28，要抓紧时间做。注意目录中标出的部分必须有。 届毕业设计开题报告题 目 卫星电视KU波段地面站CAD设计 专 业 电子信息工程 姓 名 班 级 指导教师 肖 闽 进 起止日期 年 月 日目 录1 课题简介2 课题来源及现状2.1 卫星通信的现状2.1.1 卫星通信的应用和发展2.1.2 我国卫星通信的现状 2.2 我国卫星电视广播的进展2.2.1 我国卫星电视广播现状2.2.2 卫星电视广播在我国的发展 2.3 中国的卫星电视广播 2.3.1 我国卫星广播电视应用的情况2.3.2卫星应用频段从频段发展到频段2.3.3卫星广播电视传送技术从模拟发展到数字 2.4 国外卫星电视直播现状 2.5 卫星电视市场需求前景 2.6 Ku波段卫星电视广播2.6.1 Ku波段卫星电视广播的特点2.6.2 Ku波段卫星数字广播上行系统的构成2.6.3 Ku波段卫星数字广播的发展3 设计及要求4 工作内容5 设计方案6 预期目标7 时间安排8 参考文献1 课题简介卫星电视是通过同步卫星向地面进行电视转播，1985年我国就租用位于东经65度的国际通信卫星来传送中央电视台和教育电视节目。后来，随着我国改革、开放，我们自己又发射了通讯卫星，大大地提高了我国的电视覆盖率，促进了我国电化教育的发展。通过卫星传送电视节目，图象清晰稳定，伴音悦耳动听。同时，还具有传输容量大，传送节目多的优点。由于 Ku频段具有频率高、频率范围宽、信道容量大等优点，所以Ku波段卫星数字广播目前在我国正处于迅速上升的态势，其发展潜力是巨大的，前景十分诱人。由于卫星电视地面站的设计。受到拟接收卫星的技术参数、建站点的地理条件、电磁环境及可选用的设备器材等诸多因素的制约，所以要在建站过程中，进行精心的分析计算和多种方案的比选，以获得最佳的技术经济指标。2 课题来源及现状2.1 卫星通信的现状卫星作为一项传统的通信手段，具有容量大、传输质量较高、传输不受地理条件限制，覆盖面广、通信距离远、组网灵活、建设周期短等特有的优势，得到各级、各部门的青睐。 2.1.1卫星通信的应用和发展 自从1963年第一颗地球同步卫星发射入轨实现了人类使用卫星传送信息的梦想以来，卫星通信经历了发展应用的几个阶段，大体是：第一阶段：20世纪60年代初期至70年代中期，卫星通信尚属初创阶段，许多国际卫星通信组织，如Intelsat、Inmarsat等相继成立，并建立若干个国际卫星通信系统，展开了国际卫星通信和电视传输的新的一页；第二阶段：20世纪70年代中期至80年代初期，是卫星通信在国内通信领域里得到应用的旺盛时期，许多国家都相继建立了自己的国内卫星通信系统，我国也发射了东方红试验通信卫星，建立了STW系统；第三阶段：20世纪80年代初期至90年代初期，卫星通信迎来了一场革命性的变革，出现了VSAT系统的推广应用，为卫星通信的应用开拓了更加广阔的发展前景；第四阶段：20世纪90年代初期至90年代末，卫星通信又开始了新阶段，LEO和MEO移动卫星通信系统，如Iridium、Globalstar系统的采用，提供了面向手持机用户个人移动通信业务。与此同时，利用通信卫星进行电视到用户的DTH传送以及直播广播卫星业务DBS的启用，为广大民众提供了丰富多彩的电视节目；第五阶段：20世纪90年代末，宽带卫星通信系统的出现和应用，提供了大容量、高速数据业务，因特网业务，多媒体业务等。据统计，自20世纪60年代以来，全球已发射了300多颗GEO卫星，预计到2004年，全球发射的L、S、C、Ku、Ka、V和Q频段的GEO/MEO/LEO卫星总数将达2000颗左右。随着第三代移动通信的不断发展，宽带卫星在3G业务中将会发挥更大的作用。据了解，1997年全球卫星通信总收入为300亿美元，占该年度全球电信业总收入的5。有些权威研究机构预测，到2005年，全球卫星通信产业将占整个电信市场的10之多，达到1000亿美元。由此可见，卫星通信存在着很大的发展空间。 2.1.2 我国卫星通信的现状 卫星通信分为空间段和地面段。我国现阶段经营卫星空间段，即经营卫星转发器业务的公司有：中国通信广播卫星公司、中国鑫诺卫星公司、中国东方卫星公司以及注册在香港的中国亚洲卫星公司和中国亚太卫星公司等五家公司。这五家公司现有10颗静止通信卫星在轨运行，共有370个转发器单元，其中C频段237个，Ku频段133个。即将发射的亚星4号，定点在东经122度，具有C频段转发器28个，Ku频段转发器20个，其中含有4个直播广播卫星转发器。这些卫星主要为中国国内用户服务。此外，为了扩展国际业务，有关单位还租用了国外系统通信卫星转发器。据不完全统计，截止到2002年底，全国批准建立的卫星通信网有150多个，其中金融、证券、水利、电力、石油、铁路、交通、民航、气象、公安、教育、新闻等部门和企业集团公司建立的专用通信网80多个。各类双向地球站1万多座，单收站4万多个。在卫星公众通信网中，我国已建成几十座大中型地球站，国内卫星通信话路达7万多条，国际卫星通信活路近3万条。在广播电视节目传输方面，国内已形成使用多颗卫星、几十个转发器的传输覆盖网，传送中央电视台12套，省级电视台35套节目，教育电视台3套节目，80套国内国际声音广播节目，卫星广播电视地面收、转台站已超过几十万个。目前，虽然卫星通信面临着光纤和其它通信手段的激烈竞争，但是在宽带传输、因特网接入和数据广播业务等方面，仍然有广阔的市场发展前景。 2.2 我国卫星电视广播的进展我国自1985年开始应用通信卫星C频段传输电视节目以来，短短十多年时间，电视和广 播的人口覆盖率迅速提高，并已分别达到84.6%和78.9%。随着Ku频段视频压缩卫星电视广播技术的采用，电视广播的人口覆盖率必将得到进一步的提高。2.2.1 我国卫星电视广播现状 截止1997年8月，我国还没有直接向家庭直播的电视节目，大部分节目是通过有线电视台进入家庭的。目前我国国内卫星电视广播节目主要集中在亚太1A和亚洲2号两颗卫星上，云南、贵州两省的电视广播节目仍暂在亚洲1号卫星上传送。目前全国共有包括中央电视台八套和29套各省、市电视台的37套电视节目通过卫星进行广播（不包括香港特别行政区和台湾）。表1、2、3分别列出有关卫星电视广播节目的转发器频率技术特性参数。其中，在传送中央电视台（CCTV）第1套节目的信道内，同时用NICAM-728方式传送中央人民广播电台的第1、2套节目；在传送CCTV第2套节目的信道内同时用NICAM-728方式传送中央人民广播电台的第3套立体声节目。中央电视台租用泛美卫星公司泛美卫星2、3、4卫星的4个27MHz带宽转发器采用数字压缩方式向全球传送CCTV第3、4套2套节目(今后将扩展到4至6套)。 从1997年元月1日起，又有13家省级电视台的电视节目以数字压缩方式通过亚洲2号卫星转发器转发。 1997年5月,中国发射成功了东方红三号通信卫星，并已定点在东经125度的同步轨道上，开始试验传送节目。东方红三号上行频率为5.9256.425GHz，下行频率为3.74.2GHz，共有24个转发器，EIRP37dBW,正交线极化，极化隔离度30。现在 电视已成为现代社会最有影响力的传播媒介，卫星电视直播到家庭将成为21世纪的世界潮流。我国的电视人口覆盖率已达到81%，收看电视的观众不少于7亿。卫星电视对解决我国中小学师资培训、成人继续教育和边远农村地区人民收看电视难的问题发挥了举足轻重的作用。目前，我国已有12套中央及地方台的卫星电视广播。此外，1995年11月中央电视台又租用1个Ku波段转发器，开播4套数字视频压缩形式的付费电视节目。这些卫视主要是依靠600多家省市电视台、700多家有线电视网转播或通过数以万计的单收站经由闭路电视系统“集体”接收进入千家万户，真正直接到家的个体接收微乎其微。许多边远山区只能收看1-3个频道的电视节目，而且收看质量差，难以满足人民群众对信息和文化娱乐日益增长的需求。解决这一难题的最佳途径就是发展Ku频段数字视频压缩电视直播卫星，以便将100多套中央、省市和其他各种教育电视节目直接送到上亿家庭中。2.2.2卫星数字电视广播在我国的发展通常，卫星上一个转发器只能传送一套模拟电视节目，而租用一个卫星转发器的年租金约 为150200万美元。如果采用数字频带压缩技术，则一个转发器便可同时传送多套电视节目(例如4套)，无疑将大大节省每套节目所需的费用，而且由于电视信号的数字化，还将大大提高电视图像的质量。此外，对数字电视加扰加密也比较简单易行，从而可以实现收费电视业务。 我国PAL制彩色电视是采用625行50场，其视频带宽为6MHz。根据CCIR第601号建议书，625行/50场和525行/60场都采用一样的取样频率，即亮度信号()取样频率为13.5MHz， 每个色差信号(R-Y和B-Y)的取样频率各为6.75MHz，Y和R-Y、B-Y信号每个取样被8b量化。这样，电视信号在数字化后的亮度信号的码率为13.58108，色度信号的 码率为6.7582108。全数字编码电视信号的总码率为216Mb/s。这就意味 着要传输PAL制彩色数字电视所需的传输带宽在100MHz以上，比模拟信号占用的带宽(6MHz)大大增加。因此，采用数字电视必须进行频带压缩，方能在合理的成本下实现电视信号的传输。目前世界上的数字视频压缩技术已经可以做到把216Mb/s速率压缩到6Mb/s左右，而去压缩以后的质量仍可达到广播级的质量标准。 电视广播中心制作好的中央电视台第3、5、6、7频道的4路PAL制电视节目和一个辅助数字通道分别送到码率压缩编码器，再送入四相移调制器(QPSK)，输出70MHz中频(IF)信号，光缆、微波传送到中国电视广播地球上行站，经上变频、高功放(HPA)，由天线发往卫星。我国于1996年8月1日利用亚洲2号卫星Ku频段正式开始了经数字视频压缩的节目传送任务。在接收站只要以相反过程进行接收、解调、解码、D/A变换等视频处理，就可以在电视机上显示出原有的电视图像了。 2.3 中国的卫星电视广播中国从年开始利用通信卫星向全国传送中央电视台的节目，开始了中国卫星广播电视的新纪元，在中国人民广播电视史上写下了光辉的一页。通信卫星在广播电视中的应用，从根本上解决了我中央广播电视节目和省级广播电视节目过去完全依赖传统的地面无线传输方式（微波、差转、短波等）的困惑。年来，我国卫星广播电视传送的领域愈来愈大，技术上也得到了长足的进步，并已跻身到世界上应用卫星数字压缩技术传送广播电视节目的先进行列。卫星在我国广播电视传送中的广泛应用，大大提高了各地转播中央和省级广播电视节目信号源的质量，对迅速扩大广播和电视的人口覆盖率作出了突出贡献。 2.3.1我国卫星广播电视应用的情况 至年月，我国已有中央电视台的套节目，中央人民广播电台和国际台的路声音广播节目，以及个省、自治区、直辖市的广播电视节目均通过通信卫星向全国传送。中央电视台的套节目和国际台的若干套节目通过通信卫星传至世界五大洲。国家教委举办的套教育电视台节目也已上通信卫星播出。 除国家教育卫星电视外，目前我国广播电视节目共使用了颗通信卫星（亚太、亚洲号、亚洲号、鑫诺号、亚太、泛美号、泛美号、泛美号、泛美号、银河和热鸟号）的个转发器（其中频段个，频段个）。 目前，我国已建成的广播电视卫星地球站共座，地面卫星收转台站万多个。与年上卫星时相比，我国广播电视人口覆盖率已由.和.上升为年底的.和。 2.3.2卫星应用频段从频段发展到频段 从年到年，我国卫星广播电视均使用通信卫星的频段转发器传送。随着频段卫星技术日臻成熟，工作在频段的通信卫星转发器不断增加。从年月起，我国广播电视节目陆续使用频段传送，最早是中央电视台，以后几个省（直辖市）广播电视节目也上了频段转发器。目前，中央电视台的套节目分别通过亚洲号卫星、鑫诺号卫星、银河号卫星和热鸟号卫星的频段向国内外传送；北京、山西、河北、天津的广播电视节目上了亚洲号频段转发器；西藏广播电视节目上了亚太号卫星的频段转发器播出。年元月试验播出的“村村通”卫星直播平台也使用频段。 年以来，我国开始应用频段来传送广播电视节目的实践，使我们对和频段通信卫星传送广播电视节目的技术特点有了具体感受，并从频段上行系统的设计、地球站的设计与建设、雨衰的影响和频段卫星接收设施的研制、使用上都积累了一定的经验。 2.3.3卫星广播电视传送技术从模拟发展到数字 年以前我国主要用模拟技术通过卫星传送电视节目，年只在“亚洲号”卫星的频段转发器上用数字技术向数量不多的卫星收转站传送中央的路声音广播节目。 进入世纪年代，国际上数字压缩技术日益成熟，并走向实用。标准已被国际电联推荐。几乎成为全世界卫星数字视频广播的制式。我国从年月开始进行卫星电视节目传送从模拟向数字技术过渡的实践，继中央电视台于年用将几套节目数字压缩传送以后，年元旦开始中央电视台和省级电视台陆续采用/通过通信频段和频段转发器以数字压缩技术进行传送。年我国确定采用/为国家标准。至今，除浙江、山东、四川、云南、贵州个省的电视节目用模拟传送外，其余个省、自治区和直辖市的广播电视节目均采用数字压缩技术方式传送。中央电视台还采用数字压缩技术，通过泛美号、号、号、号卫星和热鸟号卫星向全世界传送国际频道、戏曲频道等节目。目前，国家广电总局的“村村通”卫星直播试验平台也使用了/国标。以上，使我国在采用卫星数字压缩技术进行广播电视节目传送方面进入了世界先进行列。在各地节目向卫星转发器传送的方式 上，我国既广泛使用单路单载波（）方式，也使用了多路单载波（）方式。 2.4 国外卫星电视直播现状目前，世界各发达国家的卫星电视已直接进入家庭，个体接收将成为卫星电视接收的主流，已投入使用的卫星电视直播系统有美国的直播电视卫星系统、日本的广播卫星系统、法国广播卫星系统和德国的电视卫星系统等十几个系统，覆盖了北美、欧洲和日本等国家和地区。 卫星电视广播目前存在三种形式。一是分配式卫星电视，即通过普通通信卫星将电视节目中继到各地方电视台、有线电视网或闭路电视系统进入千家万户。二是一传一卫星电视直播，即电视信号未经模拟数字转换和压缩，直接通过卫星向千家万户广播。这种方式每台转发器只能转发一套电视节目。三是数字视频压缩电视直播，即电视信号经过模拟数字转换和压缩后发送到卫星上，然后直接进入家庭，地面接收设备再将数字信号还原成模拟信号输入电视接收机。这种方式每台转发器可传送4-8套电视节目。 卫星电视直播技术首先由美国于1974年试播成功，但这项新技术在美国却长期未得到实际应用，而是在日本、欧洲和前苏联开花结果。20多年来，这些国家和地区曾发射过一系列电视直播卫星，家庭用户用直径1米左右的天线就可以接收到电视节目。目前仅日本就有600多万个家庭直接收看NHK的卫星电视直播节目，还有1万多个接收机正在试接收由卫星直播的高清晰度电视。尽管如此，这种卫星直播由于每台转发器只能传送一套节目，一颗卫星一般只能传送3-5套，加上地面接收系统天线笨重，价格昂贵，对普通家庭来说依然是可望不可及的高消费，根本无法与西方各国发达的有线电视网争夺市场，更谈不上商业化和私营化了。目前，世界各国的卫星电视广播大部分都是采用分配式卫星电视。进入90年代以后，由于美国在数字视频压缩技术上取得了突破性进展，卫星电视直播出现了重大转机，上百套卫星电视节目直接进入普通家庭已经成为现实。更为重要的是，收费的卫星电视直播事业开始步入真正的商业化和私营化轨道。所谓数字视频压缩技术，是指地面发射站先将电视模拟信号转换成数字信号，然后再将画面中重复出现的、相对静止的“冗余”信号压缩掉，因为画面中这部分信号变化很慢，不需要连续、重复发送。通过卫星发送的只是画面中变化很快的活动部分。例如，若要发送一组小鸟在天空中飞翔的画面，需要发送的只是飞翔在天空的鸟，而静止的天空背景则可以压缩掉。视频压缩技术的突破主要得益于半导体技术的飞速发展，使数据率由原来的数万比特每秒提高到数百万比特每秒。这一技术“诀窍”使卫星电视直播由原来每台转发器只能传送一套节目变成可以传送4套（电视）或8套（电影）节目，因此在经济上变得具有竞争性。2.5 卫星电视市场需求前景市场需求及产业化前景 卫星直播的最大优势是只需用有限的1-2颗卫星，就可向无限数量的家庭用户直播上百套电视节目。我国地域辽阔，海岛、山区和少数民族区域多；人口众多但分布不均；有线电视网不发达。因此，我国是最适合发展卫星电视直播的国家，也是世界上少数几个拥有如此巨大市场的国家之一。到2000-2010年，我国至少将有13-14亿人口，3-4亿个家庭。如果有1/4小康家庭（约1亿家庭）安装卫星电视接收机，每台卫星电视接收机的价格相当于当时有线电视的收费标准（假设每频道收费1元），那么，2000-2010年的10年内，卫星电视接收机工业的产值将有3000-5000亿元；月租金若按每家100元计算年均1200亿元。即使不考虑卫星电视直播的发展对彩电工业、计算机工业、广告业、影视业、商业、信息业和其他与卫星电视相关的第三产业的发展所带来的间接效益（估计不少于2000亿元），仅卫星电视直播事业的发展也会为我国开辟一个不亚于彩电、录像机和电冰箱工业规模的新兴产业，每年至少可为国民经济新增1500亿元的产值，增加就业人数几十万人。可以预言，到21世纪初，达到小康水平的中国普通工薪家庭和富裕起来的农民家庭，也许不能家家买得起小轿车，但至少1/4家庭有能力安装卫视接收机。这一潜在的巨大市场令许多西方工业国家垂涎欲滴。如果中国自己不主动占领，不去预先开发，而是像目前的VSAT、GPS接收机市场那样让西方国家独占，将会带来巨大损失。更重要的是，卫星电视与意识形态和精神文明建设关系密切，如果我们自己不制作丰富多彩、健康文明的电视节目去占领这一阵地，那么，西方和周边国家，以及港澳台地区的卫星电视或普通电视将会以多种形式向我国大陆渗透。 到2010年，据预测，如果仍采用一传一的C频段卫星转发器转播电视节目，我国至少需用84-90个转发器；如果采用Ku频段视频压缩技术直播电视节目，市场需求至少需要300-400套，按每台转发器直播4-8套影视节目测算，只需50台Ku频段转发器。2.6 Ku波段卫星电视广播随着我国广播电视事业的飞速发展，卫星广播也迅速普及开来。卫星广播以其低成本、见效快、全面覆盖等优点得到了业内人士的一致青睐，特别是对于幅员辽阔、地理环境多样、人口分布不均的中国，卫星广播是扩大广播电视覆盖，解决山区、牧区、海岛等地区群众听广播、看电视问题的最佳途径。我国的卫星广播方式由最开始使用小功率C波段通信转发器传输模拟广播电视节目发展到利用较大功率的C、Ku转发器传输数字广播电视节目。特别是卫星数字广播技术的应用在近几年内发展极快，中央电视台率先采用数字压缩多路单载波方式利用一个Ku波段转发器播出CCTV2、3、5、6、8五套电视节目，全国多数省份，除浙江、山东等早期上星的省仍保持原模拟方式播出外，其它新近上星的省市均毫无例外地采用了数字压缩技术，取得了良好的社会效益和经济效益。最近，中央电视台8套电视节目及中央人民广播电台、中国国际广播电台的8套广播节目利用数字压缩技术通过鑫诺一号卫星2A转发器(Ku波段，带宽54MHz)播出，在我国绝大部分地区使用1米以下口径的天线即可接收到高质量的广播电视节目，为丰富老少边穷地区群众的业余文化生活、扩大广播电视的覆盖率提供了一个非常有效的手段。 2.6.1 Ku波段卫星数字广播的特点：与以往的C波段卫星模拟广播相比，由于使用了较高频率的Ku波段及先进的数字压缩技术，Ku波段卫星数字广播具有其突出的特点。1、Ku波段卫星广播的主要特点：(1)Ku波段卫星单转发器功率一般比较大，多采用赋形波束覆盖，卫星EIRP较大，加上Ku波段接收天线效率高于C波段接收天线，因此接收Ku波段卫星节目的天线口径远小于C波段，从而可有效地降低接收成本，方便个体接收；(2)C波段卫星广播遭受地面微波等干扰源的同频干扰比较严重，而Ku波段的地面干扰很小，大大地降低了对接收环境的要求；(3)降雨对Ku波段卫星广播的影响比较严重，其上下行信号降雨衰耗远大于C波段，暴雨情况下Ku波段上行或下行链路瞬间雨衰量可超过20dB，而C波段最大雨衰量一般不超过1dB。2、卫星数字广播的主要特点：数字压缩技术在卫星广播中的应用是广播电视传送技术的一次重大变革，采用MPEG-2视频压缩标准及MUSICAM 音频压缩方法的DVB-S卫星数字广播具有模拟方式不可比拟的优势，毫无疑问地会在卫星广播领域迅速取代传统的模拟调频传送方式。(1)利用数字压缩技术的卫星数字广播极大地降低了传送的视音频码率，对卫星转发器的频带及功率需求大大低于模拟方式，同一转发器可播送更多的节目，大幅度降低了节目播出费用；(2)卫星数字广播由于采用了强有力的纠错算法，传送质量很高，接收门限很低。与模拟广播接收质量的渐变式劣化不同，只要在接收门限上，数字广播信号就没有可察觉的失真、干扰和衰弱； (3)卫星数字广播可提供数据传输和多媒体功能及加扰和授权的能力，特别有利于直接到户的付费服务。Ku波段卫星数字广播结合了Ku波段及数字技术的特点，非常适合于分散的小口径天线个体接收，特别是卫星广播电视节目直接到户DTH服务，而由于Ku波段雨衰问题比较严重，做为可靠性要求非常高的卫星节目分配业务则选用C波段传送更为有利。 2.6.2 Ku波段卫星数字广播上行系统的构成：QPSK调制器之前为数字压缩编码复用设备，之后为信道处理设备。与C波段模拟上行系统不同之处主要有三点：1、Ku波段卫星数字广播上行系统要适合于数字传输的特殊要求，这就要求上行系统要有更低的相位噪声、更好地幅频特性和群时延特性；2、Ku波段卫星数字广播上行系统所使用的上行天线波束半功率角度很窄，对天线的机械精度和跟踪精度提出了更高的要求。如国产Ku波段13米上行天线其主反射镜镜面精度达0.5mmR.M.S，付反射镜镜面精度达0.17mm R.M.S，天线跟踪精度达0.013R.M.S3、Ku波段卫星数字广播上行系统要采取上行功率控制手段，以便自动补偿或消除在卫星上行链路出现的雨、雪、云、雾等对上行信号的衰减作用。我们在设计调试一个Ku波段卫星数字广播上行系统时也要针对以上主要特点采取一些特别的措施。Ku波段馈线损耗较大，因此在设计时应尽可能缩短高功放设备至上行天线间的波导馈线距离，有可能的情况下最好将上变频器高功放紧靠天线放置，以最大限度地节省高功放输出功率。选用较好的上行功率控制手段及适当输出功率的高功放设备也是非常重要的。目前上行功率控制手段主要有两种，一种是利用上行天线接收下来的卫星信标强度的变化来控制上行功率控制器中频单元的增益或衰减量，从而相应地改变上变频器的中频输入电平，自动增加或降低高功放输出功率，该方法会受到卫星信标稳定性的影响，也会受到下行链路稳定性的影响，环节比较多，控制精度和可靠性一般。采用该方法时，信标接收机和功率控制器斜率的调整是关键，即通过精确测量和调整要使信标接收机的斜率数值V/dB与功率控制器控制单元设定的斜率数值dB/ V一致，这样才能保证正确的上行功率控制。另一种较好的功率控制方法是通过直接测量上行链路大气噪声温度来实现的。该方法使用单独的小口径天线对准所使用的卫星，利用位于天线焦点处的噪温测量计获得卫星上行链路的噪声温度数值，该数值送入功率控制器控制单元通过计算得到上行链路衰减数值，以此衰减数值控制中频单元增益，从而自动控制高功放输出功率。该方法需在晴天时对功率控制系统进行校准，校准后控制精度很高，运行可靠性也很好，且在出现日凌等特殊情况时可自动保护，有效地防止不适当的功率提升。高功放额定输出功率的选择要根据实际上行业务所需的输出功率以经济实用为原则来选择。主要考虑留出降雨时的高功放输出功率提升余量，而且要保证上行功率控制范围内高功放始终工作在线性区，即在最大雨衰补偿时高功放不出现输出压缩现象。假设上行功率控制范围为013 dB，晴天上行功率为20W，则对于速调管高功放其额定功率较为保险的选择是至少高出晴天上行功率16 dB以上，即800W以上。Ku波段卫星数字广播上行系统调测过程中一个非常关键的环节就是上行系统各设备之间接口电平的调整，如果电平调整不恰当，轻则会造成上行系统运行性能下降，影响播出信号质量，重则可能导致上行系统运行故障。电平调整主要考虑两方面因素，一是设备本身对接口电平的要求，二是考虑上行功率控制对接口电平的影响。电平调整的重点是上变频器输入电平和高功放输入电平。首先，高功放对最大输入电平有严格的限制，因此在最大上行功率提升量时上变频器输出电平不能超过高功放的最大输入电平，并有适当的回退，以保证在整个上行功率控制范围内高功放始终工作在线性区。上变频器输入电平应按照设备要求加以调整，既要保证变频器的最佳性能，也要满足其在上行功率控制范围内工作在线性区。我们曾在实际工程中遇到过一个问题，在保证上变频器工作性能良好的情况下配置好上变频器的中频输入电平，却发现上变频器的输出电平高于高功放对输入电平的要求。此时不能简单地通过降低上变频器的中频输入电平使上变频器的输出电平满足高功放输入电平的要求，因为这样会造成系统载噪比的下降，属于不正确的调整方法。可行的调整方法有两种，一种是在保证上变频器各项工作指标的前提下适当降低上变频器增益，一种是在上变频器的输出端串接适当的高频同轴衰减器。只有通过细致的测量调整，Ku波段卫星数字广播上行系统才能发挥最佳的运行性能，上行功率控制系统才能够正确地对上行链路的雨衰进行补偿。 2.6.3 Ku波段卫星数字广播的发展：Ku波段卫星数字广播目前在我国正处于迅速上升的态势，其发展潜力是巨大的，前景十分诱人。以笔者个人观点，今后Ku波段卫星数字广播的发展主要体现在以下两个方面：1、采用更大功率容量的Ku波段卫星资源，开展直播卫星/直接到户(DBS/DTH)业务，使广大用户使用40厘米甚至更小口径的接收天线即可接收到数十套甚至上百套丰富多彩的广播电视节目，同时通过市场运作使经营者获得合理的经济收益；2、依靠卫星网络的建立运行，对Ku波段卫星数字广播进行多功能开发利用，并与地面有线网结合开拓多媒体市场，建立综合信息服务平台，开展新闻采集(SNG)、数据广播等项业务，逐步向用户提供视频点播、互联网接入、家中银行、实时信息发布、远程诊疗、远距离教学、电视会议、电视购物等多种服务。目前世界各国卫星电视广播普遍采用C频段(3.74.2)和Ku频段(11.712.75)。由于C频段是和地面通信业务共用的，所以为了避免卫星电视信号对地面通信业务的干扰，卫星发射到地面的功率通量密度受到限制(一般EIRP左右)。为保证接收图像质量，通常采用口径为1.83.0的接收天线。Ku频段的特点是频率高、频率范围宽、信道容量大，是卫星电视广播的优选频段。卫星发射Ku频段到地面，其功率通量密度不受限制(一般 EIRP50dBW)。加上信号波长短，同样口径天线的增益要比C频段高，因而采用较小口径的天 线(0.51.2)就能获得满意的图像。这是世界各国卫星电视广播的发展方向。 Ku波段卫星单转发器功率一般比较大，多采用赋形波束覆盖，卫星EIRP较大，加上Ku波段接收天线效率高于C波段接收天线，因此接收Ku波段卫星节目的天线口径远小于C波段，从而可有效地降低接收成本，方便个体接收；C波段卫星广播遭受地面微波等干扰源的同频干扰比较严重，而Ku波段的地面干扰很小，大大地降低了对接收环境的要求；科学技术的发展搭起了人类进步的阶梯，我们的梦想正在不断地实现，一个崭新的信息卫星时代正在向我们走来3 设计及要求：总的来说是通过C 、VB或其他高级语言实现对KU波段卫星电视接收地面站的辅助设计。何一条卫星通信线路都包括发端和收端地面站、上行和下行线路以及通信卫星转发器。可见，地面站是卫星通信系统中的一个重要组成部分。3.1 地面站的组成和各分系统简介 在各种卫星通信系统中所用的地面站是多种多样的，而一个典型的双工地面站设备应当包括信道终端分系统、大功率发射分系统、高灵敏度接收分系统、天线馈电分系统、伺服跟踪分系统、电源分系统以及监控分系统等部分。 1、信道终端分系统 信道终端分系统中发端设备的作用是对基带信号进行惹事处理，并对中频（如70MHz）进行调制；收端设备的作用与上述过程相反。 信道终端设备，按其处理信号开工的不同可分为模拟制信道终端设备和数字式信道终端设备；按通信业务可分为电视、电话、数据等信道终端设备。 各单元功能如下：电话基带处理单元的作用是将发终端送来的频分复用基带信号进行处理，即进行予加重、自动增益控制、峰值限幅、加入能量扩散信号和加入导频信号等；频率调制器单元的作用是用基带处理单元输出的信号对70MHz的中频调频信号；中频放大单元的作用是放大中频调频信号，并对幅频特性和群时延特性进行一定的均衡。2、发射分系统在标准地面站中，需要向卫星发射几百瓦以至十几千瓦的大功率微波信号。为了实现多址通信，还常常向其它地面站同时发射数个载波。因此，地面站应能在高电压、大功率、宽频带和多载波的情况下工作。此系统包括上变频器、自动功率控制器、发射波合成器、激励器和大功率放大器等部分。 从发终端送来的中频宽带调频信号经上变频器（一般采用参量变频器）变换成微波信号。上变频器的所用的本机振荡频率由本振（又叫泵源）产生，本振一般采用晶振锁相倍频的方法，以产生频率稳定度很高的微波振荡频率。 3.2 对地面站电气性能的基本要求 1、工作频率范围这是指地面站的射频工