卫星电视优质毕业设计开题报告.doc

KC017-1同学们：这只是一个开题汇报例子，正确格式要根据学院要求去做开题汇报审核截止日期是：-02-28，要抓紧时间做。注意目录中标出部分必需有。 届毕业设计开题汇报题 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 指导老师 肖 闽 进 起止日期 年 月 日目 录1 课题介绍2 课题起源及现实状况2.1 卫星通信现实状况2.1.1 卫星通信应用和发展2.1.2 中国卫星通信现实状况 2.2 中国卫星电视广播进展2.2.1 中国卫星电视广播现实状况2.2.2 卫星电视广播在中国发展 2.3 中国卫星电视广播 2.3.1 中国卫星广播电视应用情况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实状况 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波段卫星电视广播特点2.6.2 Ku波段卫星数字广播上行系统组成2.6.3 Ku波段卫星数字广播发展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 参考文件1 课题介绍卫星电视是经过同时卫星向地面进行电视转播，1985年中国就租用在东经65度国际通信卫星来传送中央电视台和教育电视节目。以后，伴随中国改革、开放，我们自己又发射了通讯卫星，大大地提升了中国电视覆盖率，促进了中国电化教育发展。经过卫星传送电视节目，图象清楚稳定，伴音悦耳动听。同时，还含有传输容量大，传送节目多优点。因为 Ku频段含有频率高、频率范围宽、信道容量大等优点，所以Ku波段卫星数字广播现在在中国正处于快速上升态势，其发展潜力是巨大，前景十分诱人。因为卫星电视地面站设计。受到拟接收卫星技术参数、建站点地理条件、电磁环境及可选择设备器材等很多原因制约，所以要在建站过程中，进行精心分析计算和多个方案比选，以取得最好技术经济指标。2 课题起源及现实状况2.1 卫星通信现实状况卫星作为一项传统通信手段，含有容量大、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、建设周期短等特有优势，得到各级、各部门青睐。 2.1.1卫星通信应用和发展 自从1963年第一颗地球同时卫星发射入轨实现了人类使用卫星传送信息梦想以来，卫星通信经历了发展应用多个阶段，大致是：第一阶段：20世纪60年代早期至70年代中期，卫星通信尚属初创阶段，很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新一页；第二阶段：20世纪70年代中期至80年代早期，是卫星通信在中国通信领域里得到应用旺盛时期，很多国家全部相继建立了自己中国卫星通信系统，中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年代早期至90年代早期，卫星通信迎来了一场革命性变革，出现了VSAT系统推广应用，为卫星通信应用开拓了愈加宽广发展前景；第四阶段：20世纪90年代早期至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系统采取，提供了面向手持机用户个人移动通信业务。和此同时，利用通信卫星进行电视到用户DTH传送和直播广播卫星业务DBS启用，为广大民众提供了丰富多彩电视节目；第五阶段：20世纪90年代末，宽带卫星通信系统出现和应用，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，估计到，全球发射L、S、C、Ku、Ka、V和Q频段GEO/MEO/LEO卫星总数将达颗左右。伴随第三代移动通信不停发展，宽带卫星在3G业务中将会发挥更大作用。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5。有些权威研究机构估计，到，全球卫星通信产业将占整个电信市场10之多，达成1000亿美元。由此可见，卫星通信存在着很大发展空间。 2.1.2 中国卫星通信现实状况 卫星通信分为空间段和地面段。中国现阶段经营卫星空间段，即经营卫星转发器业务企业有：中国通信广播卫星企业、中国鑫诺卫星企业、中国东方卫星企业和注册在香港中国亚洲卫星企业和中国亚太卫星企业等五家企业。这五家企业现有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。立即发射亚星4号，定点在东经122度，含有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。这些卫星关键为中国中国用户服务。另外，为了扩展国际业务，相关单位还租用了国外系统通信卫星转发器。据不完全统计，截止到底，全国同意建立卫星通信网有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企业建立专用通信网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，中国已建成几十座大中型地球站，中国卫星通信话路达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，中国已形成使用多颗卫星、几十个转发器传输覆盖网，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套中国国际声音广播节目，卫星广播电视地面收、转台站已超出几十万个。现在，即使卫星通信面临着光纤和其它通信手段猛烈竞争，不过在宽带传输、因特网接入和数据广播业务等方面，仍然有宽广市场发展前景。 2.2 中国卫星电视广播进展中国自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 播人口覆盖率快速提升，并已分别达成84.6%和78.9%。伴随Ku频段视频压缩卫星电视广播技术采取，电视广播人口覆盖率必将得到深入提升。2.2.1 中国卫星电视广播现实状况 截止1997年8月，中国还没有直接向家庭直播电视节目，大部分节目是经过有线电视台进入家庭。现在中国中国卫星电视广播节目关键集中在亚太1A和亚洲2号两颗卫星上，云南、贵州两省电视广播节目仍暂在亚洲1号卫星上传送。现在全国共有包含中央电视台八套和29套各省、市电视台37套电视节目经过卫星进行广播（不包含香港尤其行政区和台湾）。表1、2、3分别列出相关卫星电视广播节目标转发器频率技术特征参数。其中，在传送中央电视台（CCTV）第1套节目标信道内，同时用NICAM-728方法传送中央人民广播电台第1、2套节目；在传送CCTV第2套节目标信道内同时用NICAM-728方法传送中央人民广播电台第3套立体声节目。中央电视台租用泛美卫星企业泛美卫星2、3、4卫星4个27MHz带宽转发器采取数字压缩方法向全球传送CCTV第3、4套2套节目(以后将扩展到4至6套)。 从1997年元月1日起，又有13家省级电视台电视节目以数字压缩方法经过亚洲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度同时轨道上，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传输媒介，卫星电视直播到家庭将成为二十一世纪世界时尚。中国电视人口覆盖率已达成81%，收看电视观众不少于7亿。卫星电视对处理中国中小学师资培训、成人继续教育和边远农村地域人民收看电视难问题发挥了举足轻重作用。现在，中国已经有12套中央及地方台卫星电视广播。另外，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付费电视节目。这些卫视关键是依靠600多家省市电视台、700多家有线电视网转播或经过数以万计单收站经由闭路电视系统“集体”接收进入千家万户，真正直接到家个体接收微乎其微。很多边远山区只能收看1-3个频道电视节目，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加需求。处理这一难题最好路径就是发展Ku频段数字视频压缩电视直播卫星，方便将100多套中央、省市和其它多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中国发展通常，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年租金约 为150200万美元。假如采取数字频带压缩技术，则一个转发器便可同时传送多套电视节目(比如4套)，无疑将大大节省每套节目所需费用，而且因为电视信号数字化，还将大大提升电视图像质量。另外，对数字电视加扰加密也比较简单易行，从而能够实现收费电视业务。 中国PAL制彩色电视是采取625行50场，其视频带宽为6MHz。依据CCIR第601号提议书，625行/50场和525行/60场全部采取一样取样频率，即亮度信号()取样频率为13.5MHz， 每个色差信号(R-Y和B-Y)取样频率各为6.75MHz，Y和R-Y、B-Y信号每个取样被8b量化。这么，电视信号在数字化后亮度信号码率为13.58108，色度信号 码率为6.7582108。全数字编码电视信号总码率为216Mb/s。这就意味 着要传输PAL制彩色数字电视所需传输带宽在100MHz以上，比模拟信号占用带宽(6MHz)大大增加。所以，采取数字电视必需进行频带压缩，方能在合理成本下实现电视信号传输。现在世界上数字视频压缩技术已经能够做到把216Mb/s速率压缩到6Mb/s左右，而去压缩以后质量仍可达成广播级质量标准。 电视广播中心制作好中央电视台第3、5、6、7频道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。中国于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，就能够在电视机上显示出原有电视图像了。 2.3 中国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节目，开始了中国卫星广播电视新纪元，在中国人民广播电视史上写下了光辉一页。通信卫星在广播电视中应用，从根本上处理了我中央广播电视节目和省级广播电视节目过去完全依靠传统地面无线传输方法（微波、差转、短波等）迷惑。年来，中国卫星广播电视传送领域愈来愈大，技术上也得到了长足进步，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标优异行列。卫星在中国广播电视传送中广泛应用，大大提升了各地转播中央和省级广播电视节目信号源质量，对快速扩大广播和电视人口覆盖率作出了突出贡献。 2.3.1中国卫星广播电视应用情况 至年月，中国已经有中央电视台套节目，中央人民广播电台和国际台路声音广播节目，和个省、自治区、直辖市广播电视节目均经过通信卫星向全国传送。中央电视台套节目和国际台若干套节目经过通信卫星传至世界五大洲。国家教委举行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，现在中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）个转发器（其中频段个，频段个）。 现在，中国已建成广播电视卫星地球站共座，地面卫星收转台站万多个。和年上卫星时相比，中国广播电视人口覆盖率已由.和.上升为年底.和。 2.3.2卫星应用频段从频段发展到频段 从年到年，中国卫星广播电视均使用通信卫星频段转发器传送。伴随频段卫星技术日臻成熟，工作在频段通信卫星转发器不停增加。从年月起，中国广播电视节目陆续使用频段传送，最早是中央电视台，以后多个省（直辖市）广播电视节目也上了频段转发器。现在，中央电视台套节目分别经过亚洲号卫星、鑫诺号卫星、银河号卫星和热鸟号卫星频段向中国外传送；北京、山西、河北、天津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频段转发器播出。年元月试验播出“村村通”卫星直播平台也使用频段。 年以来，中国开始应用频段来传送广播电视节目标实践，使我们对和频段通信卫星传送广播电视节目标技术特点有了具体感受，并从频段上行系统设计、地球站设计和建设、雨衰影响和频段卫星接收设施研制、使用上全部积累了一定经验。 2.3.3卫星广播电视传送技术从模拟发展到数字 年以前中国关键用模拟技术经过卫星传送电视节目，年只在“亚洲号”卫星频段转发器上用数字技术向数量不多卫星收转站传送中央路声音广播节目。 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制式。中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取/经过通信频段和频段转发器以数字压缩技术进行传送。年中国确定采取/为国家标准。至今，除浙江、山东、四川、云南、贵州个省电视节目用模拟传送外，其它个省、自治区和直辖市广播电视节目均采取数字压缩技术方法传送。中央电视台还采取数字压缩技术，经过泛美号、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。现在，国家广电总局“村村通”卫星直播试验平台也使用了/国家标准。以上，使中国在采取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优异行列。在各地节目向卫星转发器传送方法 上，中国既广泛使用单路单载波（）方法，也使用了多路单载波（）方法。 2.4 国外卫星电视直播现实状况现在，世界各发达国家卫星电视已直接进入家庭，个体接收将成为卫星电视接收主流，已投入使用卫星电视直播系统有美国直播电视卫星系统、日本广播卫星系统、法国广播卫星系统和德国电视卫星系统等十多个系统，覆盖了北美、欧洲和日本等国家和地域。 卫星电视广播现在存在三种形式。一是分配式卫星电视，即经过一般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，直接经过卫星向千家万户广播。这种方法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。这种方法每台转发器可传送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久未得到实际应用，而是在日本、欧洲和前苏联开花结果。20多年来，这些国家和地域曾发射过一系列电视直播卫星，家庭用户用直径1米左右天线就能够接收到电视节目。现在仅日本就有600多万个家庭直接收看NHK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高清楚度电视。尽管如此，这种卫星直播因为每台转发器只能传送一套节目，一颗卫星通常只能传送3-5套，加上地面接收系统天线粗笨，价格昂贵，对一般家庭来说仍然是可望不可及高消费，根本无法和西方各国发达有线电视网争夺市场，更谈不上商业化和私营化了。现在，世界各国卫星电视广播大部分全部是采取分配式卫星电视。进入90年代以后，因为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一般家庭已经成为现实。更为关键是，收费卫星电视直播事业开始步入真正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，然后再将画面中反复出现、相对静止“冗余”信号压缩掉，因为画面中这部分信号改变很慢，不需要连续、反复发送。经过卫星发送只是画面中改变很快活动部分。比如，若要发送一组小鸟在天空中翱翔画面，需要发送只是翱翔在天空鸟，而静止天空背景则能够压缩掉。视频压缩技术突破关键得益于半导体技术飞速发展，使数据率由原来数万比特每秒提升到数百万比特每秒。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能够传送4套（电视）或8套（电影）节目，所以在经济上变得含有竞争性。2.5 卫星电视市场需求前景市场需求及产业化前景 卫星直播最大优势是只需用有限1-2颗卫星，就可向无限数量家庭用户直播上百套电视节目。中国地域广阔，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。所以，中国是最适合发展卫星电视直播国家，也是世界上少数多个拥有如此巨大市场国家之一。到-，中国最少将有13-14亿人口，3-4亿个家庭。假如有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价格相当于当初有线电视收费标准（假设每频道收费1元），那么，-内，卫星电视接收机工业产值将有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、信息业和其它和卫星电视相关第三产业发展所带来间接效益（估量不少于亿元），仅卫星电视直播事业发展也会为中国开辟一个不亚于彩电、录像机和电冰箱工业规模新兴产业，每十二个月最少可为国民经济新增1500亿元产值，增加就业人数几十万人。能够预言，到二十一世纪初，达成小康水平中国一般工薪家庭和富裕起来农民家庭，可能不能家家买得起小轿车，但最少1/4家庭有能力安装卫视接收机。这一潜在巨大市场令很多西方工业国家垂涎欲滴。假如中国自己不主动占领，不去预先开发，而是像现在VSAT、GPS接收机市场那样让西方国家独占，将会带来巨大损失。更关键是，卫星电视和意识形态和精神文明建设关系亲密，假如我们自己不制作丰富多彩、健康文明电视节目去占领这一阵地，那么，西方和周围国家，和港澳台地域卫星电视或一般电视将会以多个形式向中国大陆渗透。 到，据估计，假如仍采取一传一C频段卫星转发器转播电视节目，中国最少需用84-90个转发器；假如采取Ku频段视频压缩技术直播电视节目，市场需求最少需要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波段卫星电视广播伴随中国广播电视事业飞速发展，卫星广播也快速普及开来。卫星广播以其低成本、见效快、全方面覆盖等优点得到了业内人士一致青睐，尤其是对于幅员广阔、地理环境多样、人口分布不均中国，卫星广播是扩大广播电视覆盖，处理山区、牧区、海岛等地域群众听广播、看电视问题最好路径。中国卫星广播方法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C、Ku转发器传输数字广播电视节目。尤其是卫星数字广播技术应用在近几年内发展极快，中央电视台率先采取数字压缩多路单载波方法利用一个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、山东等早期上星省仍保持原模拟方法播出外，其它新近上星省市均毫无例外地采取了数字压缩技术，取得了良好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8套广播节目利用数字压缩技术经过鑫诺一号卫星2A转发器(Ku波段，带宽54MHz)播出，在中国绝大部分地域使用1米以下口径天线即可接收到高质量广播电视节目，为丰富老少边穷地域群众业余文化生活、扩大广播电视覆盖率提供了一个很有效手段。 2.6.1 Ku波段卫星数字广播特点：和以往C波段卫星模拟广播相比，因为使用了较高频率Ku波段及优异数字压缩技术，Ku波段卫星数字广播含有其突出特点。1、Ku波段卫星广播关键特点：(1)Ku波段卫星单转发器功率通常比较大，多采取赋形波束覆盖，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，所以接收Ku波段卫星节目标天线口径远小于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同频干扰比较严重，而Ku波段地面干扰很小，大大地降低了对接收环境要求；(3)降雨对Ku波段卫星广播影响比较严重，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出20dB，而C波段最大雨衰量通常不超出1dB。2、卫星数字广播关键特点：数字压缩技术在卫星广播中应用是广播电视传送技术一次重大变革，采取MPEG-2视频压缩标准及MUSICAM 音频压缩方法DVB-S卫星数字广播含有模拟方法不可比拟优势，毫无疑问地会在卫星广播领域快速替换传统模拟调频传送方法。(1)利用数字压缩技术卫星数字广播极大地降低了传送视音频码率，对卫星转发器频带及功率需求大大低于模拟方法，同一转发器可播送更多节目，大幅度降低了节目播出费用；(2)卫星数字广播因为采取了强有力纠错算法，传送质量很高，接收门限很低。和模拟广播接收质量渐变式劣化不一样，只要在接收门限上，数字广播信号就没有可觉察失真、干扰和衰弱； (3)卫星数字广播可提供数据传输和多媒体功效及加扰和授权能力，尤其有利于直接到户付费服务。Ku波段卫星数字广播结合了Ku波段及数字技术特点，很适合于分散小口径天线个体接收，尤其是卫星广播电视节目直接到户DTH服务，而因为Ku波段雨衰问题比较严重，做为可靠性要求很高卫星节目分配业务则选择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组成：QPSK调制器之前为数字压缩编码复用设备，以后为信道处理设备。和C波段模拟上行系统不一样之处关键有三点：1、Ku波段卫星数字广播上行系统要适合于数字传输特殊要求，这就要求上行系统要有更低相位噪声、愈加好地幅频特征和群时延特征；2、Ku波段卫星数字广播上行系统所使用上行天线波束半功率角度很窄，对天线机械精度和跟踪精度提出了更高要求。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，方便自动赔偿或消除在卫星上行链路出现雨、雪、云、雾等对上行信号衰减作用。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关键特点采取部分尤其方法。Ku波段馈线损耗较大，所以在设计时应尽可能缩短高功放设备至上行天线间波导馈线距离，有可能情况下最好将上变频器高功放紧靠天线放置，以最大程度地节省高功放输出功率。选择很好上行功率控制手段及合适输出功率高功放设备也是很关键。现在上行功率控制手段关键有两种，一个是利用上行天线接收下来卫星信标强度改变来控制上行功率控制器中频单元增益或衰减量，从而对应地改变上变频器中频输入电平，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影响，也会受到下行链路稳定性影响，步骤比较多，控制精度和可靠性通常。采取该方法时，信标接收机和功率控制器斜率调整是关键，即经过正确测量和调整要使信标接收机斜率数值V/dB和功率控制器控制单元设定斜率数值dB/ V一致，这么才能确保正确上行功率控制。另一个很好功率控制方法是经过直接测量上行链路大气噪声温度来实现。该方法使用单独小口径天线对准所使用卫星，利用在天线焦点处噪温测量计取得卫星上行链路噪声温度数值，该数值送入功率控制器控制单元经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，有效地预防不合适功率提升。高功放额定输出功率选择要依据实际上行业务所需输出功率以经济实用为标准来选择。关键考虑留出降雨时高功放输出功率提升余量，而且要确保上行功率控制范围内高功放一直工作在线性区，即在最大雨衰赔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选择是最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很关键步骤就是上行系统各设备之间接口电平调整，假如电平调整不合适，轻则会造成上行系统运行性能下降，影响播出信号质量，重则可能造成上行系统运行故障。电平调整关键考虑两方面原因，一是设备本身对接口电平要求，二是考虑上行功率控制对接口电平影响。电平调整关键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限制，所以在最大上行功率提升量时上变频器输出电平不能超出高功放最大输入电平，并有合适回退，以确保在整个上行功率控制范围内高功放一直工作在线性区。上变频器输入电平应根据设备要求加以调整，既要确保变频器最好性能，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碰到过一个问题，在确保上变频器工作性能良好情况下配置好上变频器中频输入电平，却发觉上变频器输出电平高于高功放对输入电平要求。此时不能简单地经过降低上变频器中频输入电平使上变频器输出电平满足高功放输入电平要求，因为这么会造成系统载噪比下降，属于不正确调整方法。可行调整方法有两种，一个是在确保上变频器各项工作指标前提下合适降低上变频器增益，一个是在上变频器输出端串接合适高频同轴衰减器。只有经过细致测量调整，Ku波段卫星数字广播上行系统才能发挥最好运行性能，上行功率控制系统才能够正确地对上行链路雨衰进行赔偿。 2.6.3 Ku波段卫星数字广播发展：Ku波段卫星数字广播现在在中国正处于快速上升态势，其发展潜力是巨大，前景十分诱人。以笔者个人见解，以后Ku波段卫星数字广播发展关键表现在以下两个方面：1、采取更大功率容量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厘米甚至更小口径接收天线即可接收到数十套甚至上百套丰富多彩广播电视节目，同时经过市场运作使经营者取得合理经济收益；2、依靠卫星网络建立运行，对Ku波段卫星数字广播进行多功效开发利用，并和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、实时信息公布、远程诊疗、远距离教学、电视会议、电视购物等多个服务。现在世界各国卫星电视广播普遍采取C频段(3.74.2)和Ku频段(11.712.75)。因为C频段是和地面通信业务共用，所以为了避免卫星电视信号对地面通信业务干扰，卫星发射到地面功率通量密度受到限制(通常EIRP左右)。为确保接收图像质量，通常采取口径为1.83.0接收天线。Ku频段特点是频率高、频率范围宽、信道容量大，是卫星电视广播优选频段。卫星发射Ku频段到地面，其功率通量密度不受限制(通常 EIRP50dBW)。加上信号波长短，一样口径天线增益要比C频段高，所以采取较小口径天 线(0.51.2)就能取得满意图像。这是世界各国卫星电视广播发展方向。 Ku波段卫星单转发器功率通常比较大，多采取赋形波束覆盖，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，所以接收Ku波段卫星节目标天线口径远小于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同频干扰比较严重，而Ku波段地面干扰很小，大大地降低了对接收环境要求；科学技术发展搭起了人类进步阶梯，我们梦想正在不停地实现，一个崭新信息卫星时代正在向我们走来3 设计及要求：总来说是经过C 、VB或其它高级语言实现对KU波段卫星电视接收地面站辅助设计。何一条卫星通信线路全部包含发端和收端地面站、上行和下行线路和通信卫星转发器。可见，地面站是卫星通信系统中一个关键组成部分。3.1 地面站组成和各分系统介绍 在多种卫星通信系统中所用地面站是多个多样，而一个经典双工地面站设备应该包含信道终端分系统、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、电源分系统和监控分系统等部分。 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；收端设备作用和上述过程相反。 信道终端设备，按其处理信号开工不一样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。 各单元功效以下：电话基带处理单元作用是将发终端送来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；频率调制器单元作用是用基带处理单元输出信号对70MHz中频调频信号；中频放大单元作用是放大中频调频信号，并对幅频特征和群时延特征进行一定均衡。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。所以，地面站应能在高电压、大功率、宽频带和多载波情况下工作。此系统包含上变频器、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。 从发终端送来中频宽带调频信号经上变频器（通常采取参量变频器）变换成微波信号。上变频器所用本机振荡频率由本振（又叫泵源）产生，本振通常采取晶振锁相倍频方法，以产生频率稳定度很高微波振荡频率。 3.2 对地面站电气性能基础要求 1、工作频率范围这是指地面站射频工作范围。如：工作在6/4GHz卫星地面站，在FDMA（频分多址）系统中，应在5.9256.425GHz上行频率范围内，按系统分配选择其中一个或若干个频率作为本站上行发射频率；而在3.7004.200上地频率范围内，依据通信需要，接收卫星转发一个或若干个射频信号。另外，还应考虑必需时载频更换。用于TDMA（时分多址）地面站，因全部站射频相同，只需满足通信信道频带要求（取决于系统信号传输速率）即可。 2、性能指数G/T值 卫星转发器功率因为受到多种原因限制还不能任意加大情况下，对地面站G/T值就要求比较高了。为此首先要使地面天线有足够大增益G，其次要求整个接收系统引入噪声（通常以系统噪声温度T表示）应尽可能地小。G/T值代表了接收地面站性能，故称为地面站性能指数。 3、有效全向辐射功率（EIRP）及其稳定度 地面站天线增益和馈入功率之乘积称为有效全向辐射功率。其含义是：为了保持同一接收点接收电平不变，用无方向性天线替换原有方向性天线时所应馈入等效功率。EIRP是表征地面站发射能力一项关键指标。这一指标数值越大，樗着地面站发射能力越强。对于地面站来说，还要求其发射功率很稳定，即EIRP不能有大幅度变动，不然影响系统通信质量。为此要求EIRP 额定值改变量不超出/0.5dB。 4、射频能量扩散 当传输电话信号时，要求轻负荷时射频能量不超出要求值，以减小交调噪声干扰。 4 工作内容：（1）掌握卫星通信原理 （2）熟悉卫星电视广播原理 （3）知道地面站站址选择标准 （4）会计算地面站性能参数（5）用C 、VB或其它高级语言辅助设计KU波段卫星电视接收地面站5 设计方案：（1）了解卫星通信及卫星电视广播原理 （2）对卫星地面站站址进行选择 （3）计算地面站性能各参数 （4）用C语言设计编程并进行仿真测试6 预期目标 ：（1）能实现GH25dB（2）图象评价信噪比（S/N）w42dB（3）载噪比C/N14dB（4）图象主观质量等级4级7 时间安排： 第1周：搜集资料 第26周：课题研究，拟订基础方案 第712周：硬件软件设计，仿真测试 第1215周：撰写毕业设计论文，答辩8 参考文件：（1） 卫星电视接收机原理和制作 范东平 杜之云编著 电子工业出版社（2） 卫星通信 刘国梁 荣昆璧 西安电子科技大学出版社（3） 卫星通信原理 甘良才 杨桂文 茹国宝 编著 武汉大学出版社（4） 卫星通信系统斯国新 编著 宇航出版社（5） 数字卫星通信王秉钧 田宝玉 编著 中国铁道出版社（6） 卫星通信工程 日宫宪一 编著（7） 卫星电视接收和转播 龚汉民 丁宗豪 编著（8） 卫星电视接收地面站设计 肖闽进.电子技术应用,1993年第6期.（9） C语言程序设计 潭浩强 编著 清华大学出版社（10） C语言程序设计 考试中心 编著 高等教育出版社（11） 最新C语言程序设计 徐德民 编著 指导老师意见（对课题深度、广度及工作量意见和对毕业设计结果估计）：指导老师： 年 月 日系部意见：系主任： 年 月 日 注：开题汇报作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查依据材料之一，此汇报应在导师指导下，由学生填写，经导师签署意见及系部审核后生效。