中国远程教育宽带网地面卫星接收系统.ppt

1、中国远程教育宽带网地面卫星接收系统,农村中小学现代远程教育教师培训讲义之一,模式二项目技术框图,示范点,鑫诺 卫星,项目培训,本章教学目标,了解电磁波的基本概念 了解卫星通信频段及其特点 了解同步通信卫星基本常识 初步掌握卫星教学站点建设的技术方案与主要功能 了解Ku波段卫星数据接收天线的工作原理、类型及其性能特点、维护的基本常识和常见故障排除 了解卫星数据接收机的工作原理、类型及其性能特点、能维护和排除故障 掌握天线选点、定位和调试的基本方法 掌握卫星数据接收机的基本安装和接线方法 熟练掌握项目卫星通道参数的配置方法 熟练掌握IP数据接收卡的安装： 熟练掌握IP数据接收软件的使用,第一部分

2、卫星通信基础知识,学习的主要内容： 一、无线电基础知识 二、卫星数据广播技术简介 三、中国教育卫星宽带多媒体传输网简介 四、卫星的基本常识及简介,二. 卫星数据广播技术简介,1、卫星数据广播技术概述 卫星数据IP广播是通过UDP协议将数据打包送上卫星，再通过卫星下发至接收端。接收端使用指定的PC卡/接收机和相应的接收软件即可接收。 2、卫星数字广播常用术语 a.上行频率:指发射站把信号发射到卫星上用的频率，由于信号是由地面向上发射，所以叫上行频率。 b.转发器 :指卫星上用于接收地面发射来的信号，并对该信号进行放大再以另一个频率向地面进行发射的设备。 c.下行频率：指卫星向地面发射信号所使用的

3、频率 d.符号率：卫星节目的符号率，指数据传输的速率，与信号的比特率及信道参数有关，单位为MB/S。,e.MPEG-2: 是一种动态音、视频信号的压缩传输标准(Moving Pictures Experts Group)，它分为音频、视频，传输标准等多种形式。 f.DVB：DVB(Digital video broadcasting)指数字视频广播。 DVB-S 数据广播-卫星方式 DVB-C 数据广播-闭路方式 DVB-T 数据广播-地面微波中继方式 g.纠错方式：FEC EP前向纠错码方式（在接收端通过纠错译码自动纠正传输中的差错来实现码纠错功能。）。 h.本振频率：对C波段卫星接收机的L

4、NB本振频率一般为5150MHz，而Ku频段高频头的本振频率各不相同，常用的高频头的本振频率为11300或11250。 i.DiSEqC：英文为Digital Satellite Equipment Control，直译为：“数字卫星设备控制”。 j.PID码：PID码是英文Packet Identifier简称,是包识别码的意思。,三、卫星电视教育网系统示意图,6、鑫诺一号,于1998年7月发射，服务于中国及亚太地区的广播通信卫星、同时也是一颗专门为电视直播业务和卫星专用通信网业务设计的通信广播卫星。该星定点在东经110.5度E赤道上空，位置优越，法国宇航公司SAPACEBUS3000平台,

5、总功率5130W,星上共38个转发器,其中C频段24个, 有882MHz带宽;Ku频段14个, 有756MHz带宽.配置有一对C_Ku频段互联转发器，有效支持了C频段通信网向Ku频段通信的过渡、兼容和发展。计寿命大于15年。EIRP(有效全向辐射功率): C频段 37dBW，Ku频段最高52dBW（我们所用的，教育信息）,Ku频段天线波束充分考虑了卫星直播电视业务的需求和国家各部委、各省市、各大公司及各行各业专用通信网的需求，波束覆盖整个中国及周边国家和地区，并按照中国地区的不同分布，对波束覆盖进行优化设计，使得在中国国土的绝大部分地区，卫星的EIRP均大于47dBw，东南部地区加权6dBw以

6、上，卫星的EIRP可达254.5dBw，即具有覆盖边缘卫星EIRP较大，覆盖区域内EIRP功率分布合理的特点，这将有利于地面通信网、站的设计和选型，降低地面通信网、站的费用。,第二部分 地面卫星接收系统,主要学习以下内容： 一、接收站点的设计和功能 二、卫星数据接收天线常识 三、天线的安装与调试,一、卫星教学站点的系统设计和功能,依托中国教育卫星宽带传输网（CEBsat）、中国教育科研计算机网络（CERnet）和其他有关的基础通讯设施，本着实用、够用和好用的原则，采用先进的信息与通讯技术集成方案，在西部地区中小学校建成卫星教学收视点。通过接受、下载和播放优质的教育资源，提高当地中小学的教育教学

7、质量，使这些学校能够进入数字化环境。 1、主要功能是： a、接收卫星数据广播 b、播放多媒体教学资源 c、连通因特网 d、教务和教学的办公应用。 2、主要设备有：接收天线1套（含高频头），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，打印机1台，调制解调器1只，有源音响1组,UPS不间断电源1台。,3.系统结构,功分器,接收天线 带高频头,数字卫星接收机,卫星数据接收卡,接入因特网,电话机,UPS电源,电视机,计算机,打印机,卫星教学收视点系统结构,Modem,二、卫星接收天线常识,1、卫星接收系统的工作原理： 地面卫星接收天线将广播卫星传送的电磁波接收下来汇集到

8、馈源，经高频头的信号放大及降频处理后，传给传输电缆线，送至卫星接收机，接收机将传来的信号解析后变成具声音与图象画面的视频信号送至电视机提供给用户观看，完成其全部接收过程。,2、卫星接收系统的组成,一个基本的卫星接收系统可由卫星天线、高频头、连接电缆、接收机组成，其连接顺序为：,接收天线,馈源,高频头,接收机,监视器,NST1200K,LNB,IRD,3、天线原理,天线是无线电波的输入端口， 不同频率和不同发送方式的无线电 波必须采用相应的接收天线，才能 有效的将距地球三万六千公里高空 的卫星发送的微弱信号接收下来， 并达到高频头输入电平的要求。所以，选择抛物面天线， 即利用抛物面的聚焦特性，将

9、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(LNB)即可实现。,4、卫星接收天线的作用,接收卫星发出的高频电磁波的能量 选择所需要的卫星电视信号，抑制外界干扰信号 放大接收到的微弱高频头信号 进行降频处理，将卫星高频信号转换成中频信号,5、卫星接收天线的选择,在一套卫星电视接收系统中， 接收天线的优劣将直接影响整个系 统的使用，因此选择一种适当的卫 星天线是十分重要的。 我国的教育电视台传送的卫星信号选用KU波段（10G 14GHZ）发送，要接收KU波段的的卫星信号，首先，天线反射 面的精度一定要高；其次良好的结构也是必不可少的。我们用

10、的1.2米KU波段卫星接收天线采用整体压制的反射面和偏馈形 式，使用几年以来，其性能指标优良。,6、1.2米偏馈式天线的结构示意图,a、天线的方位角 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。计算结果方位角负值为南偏西，正值为南偏东，方位角以正北为0角边。即实际方位角为： 式中： ：卫星经度建站地经度 ：建站地纬度,f,简单方法：使用寻星程序计算方位角,b、天线的仰角 从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角就是仰角。 即仰角为： 式中： ：卫星经度建站地经度 ：地球半径，取值6378km ：同步轨道半径，取值422

11、18km 在计算方位角、仰角之前先从地图上查出本地站址的经度和纬度,f,简单方法：使用寻星程序计算仰角,c、极化角的示意图,极化角示例 从卫星向天线,极化角（-50度），高频头 逆时针旋转50度,极化角（26度），高频头 顺时针旋转26度,7、开通卫星地面接收站,卫星接收系统按信号流程接通后，可先断开高频头输出口与室内单元或工分器的电缆，开启室内单元的卫星接收机的电源。 将室外单元与室内单元重新连上，将接收机与监视器连接，开始通电，操作天线使之收到信号。 反复调整天线的方位角和仰角，使收到信号最强。 保持天线方位角、仰角不变，调整馈源位置和极化方式，使信号接收信号最强，图像、声音最佳，然后将图

12、像锁定。,8、影响天线效率的主要因素,天线效率可以说明有多少需要的输入信号达到馈源。在天线结构和材质等因素一定的情况下，影响天线效率的主要因素有： 天空噪声：这是由星体中的能量变换和某些大气层活动造 成的大宽带辐射。 大地噪声：温暖的地面中分子的激发造成的大带宽噪声。 人为噪声：机器和设备发出的噪声。 天空噪声和人为噪声比起噪声的主要成分大地噪声作用更小。,9、天线的维护和保养,对主要零部件加强爱护、轻抬（拿）轻放，切勿碰伤（如反射面、微波器件等），如有碰伤，及时修理或更换。 对转动配合部位和紧固建应检查是否生锈。 天线馈源要注意防水。 天线为露天工作，要注意防锈。 定期检查各紧固件，以防松动

13、。,a、无图像无伴音,天线方位角或仰角变动。 检查高频头是否供电。 检查高频头和接收机的连接是否完好。 卫星停播。,10、故障分析：,b、图像清晰度差,室外电缆由于固定原因造成机械变形。 用卫星接收机的射频输出监视时，电视机的频道没有调好。,c、图像质量变差,天线指向偏离。 馈源固定螺丝松动，致使馈源偏焦。 高频头、馈源漏水，电缆头漏水。 高频头性能变差。 抛物面天线上有积雪，造成信号散焦。 雷达等微波信号干扰。 雨雪天气，卫星信号衰减增大。,三. 天线的安装与调试,1、组装与架设 基本安装步骤： 1）安装基座 2）安装方位托盘和仰角调节螺杆 3）按照顺序将天线面的加强支架和天线面装在天线方位

14、托盘上 4）安装馈源支架，馈源固定架 5）将高频头安装在馈源固定架上,2、天线与其它设备的连接 1）与高频头连接 先做好电缆线，把电缆一头接在高频头输出座上，另一头接在卫星电视接收机的射频输入插座上，接头要平稳拧紧，保证芯线接触良好，屏蔽层可靠接地，并用胶条把高频头插座处缠紧，以防雨水浸入。 2）与卫星接收机、电视机连接 把卫星电视接收机的AV输出端与电视机的AV输入端子对应连好，连接正确后，开机，按照要求设置好卫星接收机（将接收机的下行频率、极化方式和符号率等参数输入接收机。设置将在后面详细讲解），检查无误后，设备工作正常，这样便可正式投入使用了。,3、天线定位的调试步骤 1）先设置好卫星接

15、收机（参数设置，后面将讲解） 2）大致确定正南方，因为鑫诺一号在东经110度左右，大致在正南方。 3）根据查找的天线的仰角（实际值）、方位角和极化角，将天线设置到参数的位置，即粗调。 4）然后进行细调（对仰角、方位角、极化角的调整等）。,4、卫星接收系统的安装与调试,天线的安装、调试的相关参数： 仰角：53.29-22.3 方位角：南偏东10.45度 极化角：8.93度 下行频率：12620MHz卫星向地面发射信号所使用的频率 符号率：32553ks/s,指数据传输的速率 本振频率：11300MHz 偏置角(1.2m)：22.3度 PID（Packet Identifier包识别码）值：B2

16、电视信号上传至卫星，首先要对音、视频+数据信号经过MPEG2标准压缩成PES包，再转换成188字节的传送IP包，PID值在包头上，用以区分各种数据包。3B表示包开始前缀，1B表示包标识，2B表示包的包长度，其余才识内容。,相关参数的查询,5.天线粗调和微调 1）粗调好天线的仰角和方位角 a)天线为1.2米偏馈式天线，则实际v=理论仰角值22.3度，利用仰角测试仪（量角器）调整好仰角。 b)利用指南针将天线指向计算出的大致方向（以正南为基准） 2）微调（注意电视屏幕上显示的信号质量的变化） a)先调整方位角，将天线反射面左右旋转微调； b)然后调仰角。调整天线的俯仰调节结构，使反射面向上或向下微

17、动，然后再调节方位角，直到信号质量出现变化直至信号质量明显增强； c)最后调整极化角，将高频头左右旋转以及左右前后微调，直到信号质量显示最强。 d)调整完毕后，要砌底固定卫星天线。,仰角,6、站址选择,1、指向卫星方向上不能有任何障碍物，即要有一个开阔的视野 2、要有牢固的地基，保证能够充分承受天线的负荷 3、周围不应有干扰源 4、室外安装位置与室内机距离尽可能短 5、避开雷击多发地点 6、在平地上架设，要注意避开校舍、围墙、树木的遮挡，更要注意学生安全，尽量装在学生不易碰到的地方,根据测算：避雷针离卫星天线基座的高度应该在3米以上。,7、防雷与接地 电子设备的防雷问题十分重要，通常单指避雷针

18、的保护角为45度，地面保护直径约为避雷针高度的1.5倍。,卫星天线,有效避雷区,第三部分：教育节目和IP数据的接收,学习的主要内容： 一、卫星数字接收机的使用 二、卫星数据接收卡的使用 三、远教IP数据接收软件的使用,一、卫星数字接收机的使用,1.教育节目的接收连接方式: 卫星接收系统可由卫星天线、高频头、连接电缆、接收机组成。其连接顺序为：,接收天线,馈源,高频头,接收机,监视器,2. CDVB3188C 接收机,1）前面板,2）后面板,3）遥控板,4）系统连接,或电脑,3、使用步骤： 1）、检查系统连接； 2）、打开接收机电源； 3）、设置接收机: a、设置天线：按MENU进入主菜单设置天

19、线;,b、OK安装天线;,c、按OK后，按选择Sinosat1-KU卫星，并设置好各个参数;,d、按exit退出到主菜单，按键选择设置转发器：,e、按OK选择添加转发器;,f、按OK，设置好各个参数后，出现信号强度的指示条；,（注：Eb/No:0%显示当前接收信号强度，大于40%才可以接收电视节目）,g、按退出后，接收机开始搜索电视节目。 附：如果参数设置比较混乱后，可以在主菜单中选择恢复默认参数，然后再重新设置天线和转发器（密码为000000）。,接收天线调节步骤： 1、按标准调整好天线的方位和仰角 2、用同轴电缆连接好接收天线和接收机 3、用音、视频电缆将接收机和电视机接好 4、在接收机上

20、按MENU，设定节目参数（先安装天线，再添加转发器） 5、再调整天线和高频头的位置，直到信号强度和质量最好,二、卫星数据接收卡的使用,1、接收卡硬件的安装 a.关闭计算机电源和连接到计算机的设备电源； b.打开计算机主机箱，将接收卡插入计算机PCI插槽； c.将连接到天线的信号电缆连接到接收卡的插口上； d.盖上机箱，打开电源，注意后面的黄灯是否亮起,2、接收卡驱动程序的安装 a、在计算机启动后，系统会自动检测到一个新的硬件，弹出对话框,按“下一步”继续,b、按 “下一步”后弹出以下的窗口，将驱动程序光盘放进光驱，选择搜索可移动媒体（即光驱），按“下一步”,c、卫星接收卡安装后以网卡的形式存在

21、，系统搜索其驱动程序；,d、选择与操作系统版本相对应的驱动程序；,e、出现如图对话框，选择“仍然继续”,f、安装完毕；,g、检查：在设备管理器中显示如图：点击“网络适配器”左边的“+”，弹出，正常情况是：前面没有黄颜色的惊叹号或红颜色的叉子。在用鼠标右键点击桌面上“网上邻居”图标，选择“属性”， 弹出下面窗口：确认有“TCP/IP”协议；,三、远教IP数据接收软件的使用,1、卫星设置软件的安装、设置 1）、运行安装光盘上的光盘根目录下的“setup.exe”文件，弹出下面的窗口：,2）、开始进行安装；,3）、如果系统没有安装DirectX8.1以上版本，该软件会自动安装DirectX8.1；,4）、安装完成；,5）、运行设置程序，出现下图，点击“添加卫星”；,6）、按照下图设置各个参数：,7）、添加卫星完成，点击添加信道；,8）、按照下图设置各个参数：,9）、设置数据服务选项，在PID后增加B2，设置完成后点击最小化。,2、远教IP卫星数据广播接收软件的安装：,1）、鼠