南邮广播电视工程广测实验六-数字卫星电视射频信号测量

通信与信息工程学院2016/2017学年第一学期《广播电视测量技术》实验报告实验名称数字卫星电视射频信号测量专业广播电视工程学生班级B130114学生学号B1311413学生姓名陈超指导教师姚锡林日期：2016年10月12日1.实验目的：在了解卫星电视接收系统的组成、原理之后，利用矢量频谱信号分析仪观察卫星电视QPSK星座图特征，分析卫星电视传输环境的特征。2.实验原理：(一)卫星电视接收系统的组成一般的卫星电视接收系统主要包括:(1)天线;(2)馈源;(3)低噪声下变频器，也称为高频头(是由低噪声放大器与下变频器集成的组件)，用LNB表示;(4)电缆线;(5)端子接头;(6)卫星接收机;(7)电视接收机1.抛物面天线:是把来自空中的卫星信号能量反射会聚成一点(焦点)。2.馈源:设置在抛物面天线的焦点处，意思是馈送能量的源，要求将会聚到焦点的能量全部收集起来。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，供给高频头。二是对接收的电磁波进行极化。3.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。高频头的噪声度数越低越好。目前KU频道多采用馈源一体化高频头。4.卫星接收机:是将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像信号和伴音信号。图1卫星电视接收系统组成(二)各部分组成原理说明1)卫星接收天线卫星接收天线有许多种:不同口径的，前馈型和后馈型的，板状和网的，Ku波段和C波段的，电动极轴和多馈源多波束的等。1)在前馈天线和后馈天线的选择上，一般来说对收发合用的卫星通信站，选购后馈天线是有利的，因后馈天线的增益比前馈天线的增益高，且容易与发射机输出波导联接，馈损小，不会对天线形成阻挡。对一般的卫星接收站，可选前馈天线，因前馈天线比后馈天线成本低。2)在板状天线和网状天线的选择上，一般选用板状天线，因板状天线寿命长、增益高。但在风力较大的地区，宜选用结构强度较大的网状天线，因网状天线抗风能力强。网状天线增益虽比板状天线低一些，但成本约减一半。同的而发生变化，在接收中应根据所接收不同卫星适当调整高频头极化角。一般以正南方为基准，当接收正南方卫星的信号时，高频头的极化角为零，当接收南偏东方向的卫星信号时，要顺时针转动高频头来调整极化角。反之，当接收南偏西方向的卫星时要逆时针转动高频头来调整极化角。对于接收较弱的信号，细调高频头的极化角效果非常明显，如极化角调整不当很可能使弱信号的节目不能顺利下载。（3）符码率，符码率的大小与传输图像的质量有关。符码率越大，图像传输的速率越大，图像质量也越高，允许的节目量也越大。频道运营商通过码率的设置和分配，满足不同的画质要求。（4）前向纠错FEC，设置不同的前向纠错FEC根本目的是提高信号传输的可靠性。在DVB-S标准中，前向纠错FEC值有五种比率，即1/2,2/3,3/4,5/6和7/8，以前向纠错FEC为3/4为例，它表示在该节目码的总数中，3/4的数据为节目内容码，1/4的数据为纠错码。因目前生产的数字卫星接收机均可对前向纠错FEC进行自动侦测，在使用接收机时无需人工加入FEC值，因而该参数也常被人们忽视，导致不能很好地解释卫视接收中遇到的一些问题。例如用同洲3188A数字机接收亚太1A卫星上采用1/2前向纠错比的宁夏、甘肃、重庆和旅游卫视节目时，只要信号锁定灯点亮，Eb/No值为0也可流畅的收视。相反，当接收亚洲3S卫星上4000H268_50凤凰卫视一组节目时，其前向纠错比为7/8，Eb/No值达30%以上才不出现停顿、马赛克现象。3.实验仪器:卫星电视接收系统AgilentMXAN9020A矢量频谱信号分析仪4.实验过程及数据1)将卫星信号连接到N9020A;

2)按MODE键进入Vector

Signal

Analyzer(VXA)矢量信号分析仪模;

3)按MEAS键进入Digital

Demod数字解调界面;

4)设置数字解调模式为QPSK;

5)选择测试目标为福建东南卫视，输入中心频率1.

444GHZ;

6)设置Symbol

Rate符号率为4.

42MHZ;

7)按SPAN

X

Scale键设置SPAN为FULL

SPAN;

8)按AMPTD

Y

Scale键设置Range为-40dBm。图1解调信号星座图图2解调信号误差矢量图3解调信号频谱图4解调信号误差分析5.实验小结：此次实验利用矢量频谱信号分析仪观察卫生电视QPSK信号并分析相关星座图、频谱等特征，其中星座图是判断相干干扰、噪声等的重要参考，解调后的卫星数字星座图只能大致看出在四个星座点之间跳动，且跳动剧烈，说明干扰导致解调出现巨大偏差，误码率大，从而不难得出卫星传输信道的干扰和