卫星机顶盒基础知识

1、数字电视基础知识数字电视主要有三种传输方式：1.卫星传播。2.地面传输。3.电缆传输。 在数字电视信号的传输中，卫星传输一般采用QPSK调制技术，电缆传输一般采用QAM调制技术，但地面传输采用的技术则在不同的制式中存在很大差别，如美国的ATSC采用的是VSB调制技术，而欧洲的DVB和日本的ISDB则使用OFDM调制技术，中国采用自己的DMB-T。 DVB-T标准现在已被欧洲、俄罗斯、印度、新加坡、韩国和澳大利亚以及中国的台湾所采用。英国、瑞典、西班牙、新加坡和澳大利亚已正式播送DVB-T节目。DVB-S是1995年开始的，现在已经成为事实上的卫星传播世界标准，被各国所采用。DVB-C作为有线网

2、络的传播标准已用于欧洲、俄罗斯、亚洲、日本、澳大利亚、南美和中国。ATSC主要用在美国、加拿大、墨西哥和巴西。DVB-S标准v DVB-S（ETS 300 421）数字卫星直播系统标准 该标准以卫星作为传输介质。通过卫星转发的压缩数字信号，经过卫星接收机后由卫星机顶盒处理，输出现有模拟电视机可以接收的信号。这种传输覆盖面广，节目量大。数据流的调制采用四相相移键控调制（QPSK）方式，工作频率为11/12GHz。在使用MPEG2的MPML（主类主级）格式时，用户端达到CCIR601演播室质量的码率为9Mb/s，达到PAL质量的码率为5Mb/s。一个54MHz转达发器传送速率可达68Mb/s，并可

3、供多套节目复用。v 在DVB-S标准公布之后，几乎所有的卫星直播数字电视均采用该标准，包括美国的Echostar等。我国以前也选用了DVB-S标准，现在采用拥有自主知识产权的ABS-S标准。 一.卫星传输系统简介vC波段：6GHzv Ku波段：14GHz C波段：3.7-4.2GHz v v Ku波段：10.7-12.75GHz 电视台上行地球站卫星接收站有线电视台广播卫星 优势11 由于整个卫星系统是由地面卫星上行站、星上系统、地面卫星接收系统组成，所以传输信号所经过的环节接点少，信号通过的路径是太空，相对于地面网络所受到的干扰因素较少。12 远距离传输可以准备多种备份系统，一旦发生灾难性故

4、障，可以调整路由解决,其管理、维护和运行费用低廉。13 建设周期短，地面上行站的建设周期一般只需数月，与组建宠大而又漫长的有线电视网络相比，建设速度要快得多，运行、管理和维护所动用的人力较少。 二.前端系统 前端系统：前端系统主要由视频音频 压缩编码器、复用器、编码器、QPSK调制器等组成，由于卫星转发器租金非常昂贵，因此前端系统最重要的任务是提高压缩倍数，在有限的转发器频带上尽可能地传送更多的节目。经过信道编码和调制输出的中频调制信号，在经上变频器变成经过信道编码和调制输出的中频调制信号，在经上变频器变成14GHz(Ku波段波段)或或6GHz(C波段波段)的射频信号，经高频功率放大器放大后，

5、由发射天线发送到卫星转发器。的射频信号，经高频功率放大器放大后，由发射天线发送到卫星转发器。 传输和上行系统包括从前端到上行站的通信线路以及上行设备，通常有中频传送方式和数字传输和上行系统包括从前端到上行站的通信线路以及上行设备，通常有中频传送方式和数字基带传送方式，需根据实际应用情况选择，该部分主要由上变频和高频功率放大组成。基带传送方式，需根据实际应用情况选择，该部分主要由上变频和高频功率放大组成。上上变变频频器器高高频频功功率率放放大大调制中频信号6GHz14GHz传输和上行系统用户接收系统v 卫星数字电视用户接收系统一般由接收天线（包括馈源）、低噪声卫星数字电视用户接收系统一般由接收天

6、线（包括馈源）、低噪声下变频器（下变频器（LNB）和卫星数字电视接收机三部分组成。）和卫星数字电视接收机三部分组成。 v 天线系统由抛物面和馈源组成，目前使用的有天线系统由抛物面和馈源组成，目前使用的有C频段和频段和Ku频段两种，频段两种，由于卫星转发器功率大小不同，地面采用的天线尺寸也不一样。由于卫星转发器功率大小不同，地面采用的天线尺寸也不一样。Ku频段频段一般不超过米，通常在一般不超过米，通常在0.50.6米左右，适合普通家庭应用。米左右，适合普通家庭应用。C频段的频段的天线尺寸相对较大。天线尺寸相对较大。v 低噪声下变频器（低噪声下变频器（LNB）可以工作在）可以工作在C波段和波段和K

7、u波段，只是设置不波段，只是设置不同的本振频率，对于同的本振频率，对于C频段本振频率频段本振频率5150MHz为高本振，为高本振，Ku频段一般为频段一般为低本振（低本振（11300MHz）, 低噪声下变频器低噪声下变频器(高频头高频头)将天线接收到的微弱的将天线接收到的微弱的卫星信号进行放大和变频，输出的中频信号卫星信号进行放大和变频，输出的中频信号(9502150MHz)通过低损通过低损耗的高频电缆送给卫星数字电视接收机。耗的高频电缆送给卫星数字电视接收机。v 卫星数字电视接收机包括调谐器（卫星数字电视接收机包括调谐器（Tuner）、）、QSPK解调、信道解码、解调、信道解码、MPEG-2传

8、输流解复用、传输流解复用、MPEG-2音音/视频解码和模拟音视频信号处理。视频解码和模拟音视频信号处理。 用户接收系统图解v C/KU卫星抛物面碟形接收天线LNBDVBTV等接收设备简介v大锅是指正馈天线，用来收C波段节目，天线直径常在1.5米以上。小锅是指偏馈天线，用来收KU波段节目，天线直径一般在0.45米以上。C高频头较大，有馈源盘，配合正馈天线用于接受C波段的节目，KU高频头较小，多是馈源一体化，配合偏馈天线用于接受KU波段的节目。 v馈源：是在抛物面天线的焦点处设置一个收集卫星信号的喇叭，称为馈源，又称波纹喇叭。主要功能有俩个：一是将天线接收的电磁波信号收集起来，变换成信号电压，供给

9、高频头。二是对接收的电磁波进行极化。 高频头：（LNB亦称降频器）是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。一般可分为C波段频率 LNB(3.7GHz-4.2GHz、18-21V)和Ku波段频率LNB(10.7GHz-12.75GHz、12-14V)。LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2050MHz，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。在高频头部位上都会有频率范围标识。接收机简介v现在基本上都是数字的了。种类很多，牌子也不少，但分类我想也就4种A.免费机器（只能收免费节目，锁码频道收不到）B.插

10、卡数字机 （配合卡，可以收看锁码频道）C.接收卡 （需要电脑支持，用软件解部分锁码频道，主要是放到电脑里面）D.模块机 （价格稍贵，需要模块和卡即CI机）v数字卫星接收机解码过程实际上就是一个对上行编码的源信号还原的反过程，其主要由前端（TUNER）信道解码器、解复用和MEPG-2解码器、音频DAC和视频编码器、系统主控制电路、用户控制接口电路等五大部分组成。至于DVB有条件接收机即CA机，只是在此基础上增设了读卡解密接口部分电路即条件接收模块电路。另外，如有RF信号输出则增设了调制器部分。v信道解码器、解复用/MEPG-2解压、音频DAC和视频编码器等构成了主要的信号处理通道。系统主控电路通

11、过I2C总线设置信道解码电路，选择频道；设置音频DAC和视频编码电路，选择适当制式，输出彩色全电视信号等；接收用户控制接口电路送来的用户命令数据（面板按键或遥控指令），主控电路根据用户中断申请，寻址用户控制接口电路并通过I2C总线接收数据，且通过并行总线设置MPEG-2解码器等，选择想看的节目。信道接收与解码v 由天线接收的C/KU波段的卫星下行信号，经LNB放大和变频所形成的9502150MHZ第一中频信号，进入卫星接收机前端（TUNER）高频调谐选通滤波接收所需的频率，通过锁相环（PLL）电路控制压控（VCO）本振振荡频率，把输入的第一中频信号变频为第二中频信号，进行正交检相器分解出I、Q

12、两路模拟信号，经A/D转换器分别将其转换成两路6bit的数字信号，而后进行QPSK解调和信道纠错、AGC控制等，从而输出符合MPEG-2标准的传输流即8bit的TS。v解复用和MPEG-2解码v 目前市场上比较流行的解码芯片有法国汤姆逊公司开发的ST5518、富士通公司的87L2250、LSI公司的SC2000、SC2005等，这些芯片都将解复用器、MPEG-2解码器、微处理器等集成在一起，而ST5518、SC2005还将视频编码器集成在一起，可直接输出视频、S-VIDEO等信号。交早前的OAK8211芯片并没有将CPU集成在一起。v 经QPSK解调和信道解码输出的TS码流是一种多节目的数据包

13、，包含了视频、音频和数据信息，是按MPEG-2标准压缩复接而成的数据流。在对其MPEG-2解压前必须进行解复用，根据所要的收视节目的包识别码PID提取出相应的视频、音频等数据包，恢复符合MPEG-2标准打包的节目基本流（PES）。v 在解复用器所集成的多个用户可编成的PID滤波器中，其中有一个用于视频PID，一个用于音频PID。对PID的处理首先是进行预处理，即仅进行PID匹配选择，滤除那些PID值不匹配的包，选出所需收视的节目数据包，其次是进行PID数据的后处理，即进行TS流层错误检测（包括包丢失、PID不连续等），同时滤去传输包的包头和调整段，找出有效载何，按一定次序连接，组合成PES流。

14、v PES数据流进一步送往MPEG-2解码器中解压缩，生成8bit的视频数据流和PCM音频数据流，分别送到视频编码器和音频DAC并按一定制式生成模拟电视信号。v系统控制v 芯片内部还嵌有RISC CPU，它具有很强的处理能力，与系统软件和应用软件一起，能处理接收机的系列复杂系统任务，通过I2C总线或并行总线使整个系统统一协调运行，如OSD显示、处理内部节目参数、扫描面板按键、控制LED显示、控制LNB供电电路、接收处理来自用户的各种指令等等。v16M的动态随即存储器（DRAM），由CPU、传输、节目帧存储及其它功能共同分享。v基准振荡频率电路所生成的27M时钟为整个系统的工作时钟，通过提取码流

15、节目时钟基准（PCR）控制PLL环路，使系统时钟和输入节目时钟同步。v外输出接口v 主要有AV输出接口、SCART多种输出接口、两种RS232高速数据接口（调制解调和数据）、SPDIF接口等等。条件接收系统及常用的加密方式条件接收系统及常用的加密方式 v条件接收系统有两项基本功能：通过加扰方式对节目码流进行加密以及条件接收系统有两项基本功能：通过加扰方式对节目码流进行加密以及对节目和用户进行授权，具体实现如下功能：对节目和用户进行授权，具体实现如下功能： v- 用户必须使用智能卡并经过合法授权后才能收看到相应的节目。用户必须使用智能卡并经过合法授权后才能收看到相应的节目。v- 平台管理员可从前端即时开放或关闭任一用户的智能卡。平台管理员可从前端即时开放或关闭任一用户的智能卡。v- 平台管理员可从前端对任一频道内的任何节目进行授权控制平台管理员可从前端对任一频道内的任何节目进行授权控制,即即v