『壹』 什麼是衛星接收系統
衛星接收系統是由:拋物面天線、饋源、高頻頭、衛星接收機組成。
拋物面天線:拋物面天線是把來自空中的衛星信號能量反射聚成一點。是把電磁場能變為高頻電能或反之的裝置。常用衛星電視接收的天線有: 拋物面天線又分前饋型和後饋型幾種。前饋方式又分為正饋和偏饋,一般偏饋天線的效率稍高於正饋天線。目前多採用垂直或水平極化的饋源,對於偏饋多使用一體化饋源高頻頭,安裝調試時方便一些,但各有利弊。
饋源:是在拋物面天線的焦點處設置一個收集衛星信號的喇叭,稱為饋源,又稱波紋喇叭。主要功能有倆個:一是將天線接收的電磁波信號收集起來,變換成信號電壓,供給高頻頭。二是對接收的電磁波進行極化。
高頻頭:(LNB亦稱降頻器)是將饋源送來的衛星信號進行降頻和信號放大然後傳送至衛星接收機。一般可分為C波段頻率 LNB(3.7GHz-4.2GHz、18-21V)和Ku波段頻率LNB(10.7GHz-12.75GHz、12-14V)。LNB的工作流程就是先將衛星高頻訊號放大至數十萬倍後再利用本地振盪電路將高頻訊號轉換至中頻950MHz-2050MHz,以利於同軸電纜的傳輸及衛星接收機的解調和工作。在高頻頭部位上都會有頻率范圍標識。
衛星接收機:是將高頻頭輸送來的衛星信號進行解調,解調出衛星電視圖像 或數字信號和伴音信號。
『貳』 你好!請教一下衛星電視接收機的工作原理和電路方框圖
衛星接收機電路詳解
以東芝乃 R - C4 衛星接收機為例,介紹一下構成衛星接收機的各單元電路的專基本結構和工作原屬理。在衛星廣播接收站使用的接收機其型號和品牌很多,電路結構和所用的元器件也是多種多樣的,東芝 TSR 一 C2 、TSR 一 C3 、 TSR 一 C4 、 TSR 一 C5 等衛星接收機是使用最多的,通過對電路的詳解,進一步熟悉衛星接收系統的工作原理和故障檢修的基本方法。
一、東芝TSR 一 C4 衛星接收機的整機構成東芝巧 R 一 C4 衛星接收機的整機方框圖如圖 3 一 l 所示,衛星接收系統是由衛星接收天線、高頻頭(包括一次輻射器)、第二變頻器和音視頻電路等部分構成的。高頻頭安裝在天線上,一次輻射器(饋源)同高頻頭製成一體化結構。在高頻頭中完成變頻的任務。接收 C 波段衛星節目和接收 Ku 波段衛星節目所用的高頻頭是不同的,而室內接收單元可以共用。高頻頭將衛星天線接收的 C 波段或 Ku 波段的微波信號變頻後輸出較低頻率的信號
『叄』 信道復用的極化波復用
極化波復用(Polarization Wavelength Division Multiplexing)是衛星系統中採用的復用技術,即一個饋源能同時接收兩種極化方式的波束,如垂直極化和水平極化,左旋圓極化和右旋圓極化。衛星系統中通常採用兩種辦法來實現頻率復用:一種是同一頻帶採用不同極化,如垂直極化和水平極化,左旋圓極化和右旋圓極化等;另一種是不同波束內重復使用同一頻帶,此辦法廣泛使用於多波束系統中。
信道復用(multiplexing) 能夠合並和分解信號,使多個用戶可以共享單一的通信線路連到遠方的一種通信技術。多路復用器將多個信號結合到一個線路上進行傳輸,在接收端信號被分離。每個在多路復用線路上傳輸的設備被預分一個時隙或一個頻率,即使設備沒有進行傳輸,時隙或頻率仍然分配給它,並保持不使用狀態,這導致了一些頻帶浪費,統計多路復用技術利用動態地為需要傳輸的設備分配時隙來解決這個問題。
多路復用向許多在單一共亨線路上與遠方設施進行通信的用戶提供了一條經濟實用的途徑。它不是為每個用戶設立一條和遠方設施相連的個人數據連接。高速數字線路為多個用戶處理音頻和視頻通信提供了足夠頻帶。多路復用器為使用這個頻帶提供了途徑。
頻分多路復用(FDM) TDM是一種頻帶模擬傳輸技術,使用它可以在一條電纜上同時傳輸多個信號,每個資料庫或音頻信號都被調製成不同頻率的載波。信道的頻率范圍被進一步細分為窄的頻道,每個頻道都能傳送不同的信號。信號頻道之間的保護頻帶分開細分的傳輸頻道以減少干擾。在無線電和TV廣播中廣泛使用FDM,而從多個電台通過電磁波或電纜同時廣播。
時分多路復用(TDM) TDM是一種基帶技術,不同的電路(數據或音頻)由它們具有固定時間間隔的幀流位置來標識,通過脈碼調制對輸入模擬信號進行數字化變化,數字化信息依次插入傳輸的時隙,每個信道得到一個時隙,從而使所有信道平等地共享用於傳送的介質。
反逆多路復用 反逆多路復用是將單個高速數據流分解成多個低速數據流,而在多個低速連接的通路上傳輸的技術。它能節省租用高速線路的費用,並能更好地利用線路。
統計時分多路復用(STDM) 復用中若將時隙分給並不總是進行傳輸的站,就不能很好地利用傳輸線路,這些預分的時隙可能會被浪費。統計時分多路復用通過動態分配時隙來解決這一問題,從而更有效地利用線路。統計時分多路復用較昂貴,這是因為它包含一些處理器,並使用緩沖技術來有效地利用信道。緩沖可能增加延遲,處理器和其他電路必須具有高性能的設計,以提高通信速度。
『肆』 低雜訊放大器的原理
低雜訊放大器的原理:
1. 隔離器:主要用於高頻信號的單向輸入,對於反向的高頻信號進行隔離,同時對各埠的駐波進行匹配。
2. 低雜訊管:ATF54143,利用管子的低雜訊特性,減少模塊的內部雜訊,降低低雜訊模塊的雜訊電平,使整機的接收靈敏度提高。
3. 放大管:進一步放大高頻信號 。
4. 限幅組件:包含由PIN管組成壓控的衰減電路(ALC),由HMC273組成的數控衰減電路(ATT)。
5. 檢波組件:對模塊的輸出功率由MAX-4003晶元構成的檢波電路檢測出輸出功率的大小。
6. 限幅運算電路:由檢波組件對高頻信號的檢測出的功率大小的輸出直流電壓進行運算,對限幅電路進行控制。
低雜訊放大器,雜訊系數很低的放大器。一般用作各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器,以及高靈敏度電子探測設備的放大電路。在放大微弱信號的場合,放大器自身的雜訊對信號的干擾可能很嚴重,因此希望減小這種雜訊,以提高輸出的信噪比。
由放大器所引起的信噪比惡化程度通常用雜訊系數F來表示。理想放大器的雜訊系數F=1(0分貝),其物理意義是輸出信噪比等於輸入信噪比。現代的低雜訊放大器大多採用晶體管、場效應晶體管;微波低雜訊放大器則採用變容二極體參量放大器,常溫參放的雜訊溫度Te可低於幾十度(絕對溫度),致冷參量放大器可達20K以下,砷化鎵場效應晶體管低雜訊微波放大器的應用已日益廣泛,其雜訊系數可低於2分貝。放大器的雜訊系數還與晶體管的工作狀態以及信源內阻有關。在工作頻率和信源內阻均給定的情況下,雜訊系數也和晶體管直流工作點有關。為了兼顧低雜訊和高增益的要求,常採用共發射極一共基極級聯的低雜訊放大電路。
應用:
雜訊放大器(LNA)主要面向移動通信基礎設施基站應用,例如收發器無線通信卡、塔頂放大器(TMA)、組合器、中繼器以及遠端/數字無線寬頻頭端設備等應用設計,並為低雜訊指數(NF,NoiseFigure)立下了新標竿。目前無線通信基礎設施產業正面臨必須在擁擠的頻譜內提供最佳信號質量和覆蓋度的挑戰,接收器靈敏度是基站接收路徑設計中最關鍵的要求之一,合適的LNA選擇,特別是第一級LNA可以大幅度改善基站接收器的靈敏度表現,低雜訊指數也是關鍵的設計目標。
『伍』 衛星高頻頭上的刻度是怎麼回事
高頻頭稱低雜訊降頻器(LBN)。其內部電路包括低雜訊變頻器和下變頻器,完成低雜訊放大及變頻功能,既把饋源輸出的4GHz信號放大,再降頻為950-2150MHz第一中頻信號。
簡單的講就是接受電視信號的調協及高頻信號放大器。
高頻頭的作用就是將微弱的視頻信號進行放大,並且對傳輸不穩定引起的圖像變形與干擾進行處理。視頻處理晶元決定影像的解析度,而高頻頭則決定影像的穩定性。但高頻頭本身非常容易受電磁干擾,因此內置電視卡一般會在高頻頭外麵包裹一層金屬層,以屏蔽電磁干擾
高頻頭:俗稱調諧器,是電視高頻信號公共通道的第一部分,目前電視機使用的高頻頭一般分為數字信號高頻頭(簡稱數字高頻頭)和模擬信號高頻頭(簡稱模擬高頻頭)。
數字高頻頭的作用是接收數字電視高頻信號,並進行頻道選擇和高頻信號放大及變頻處理,有些還帶中頻信號放大和高頻數字信號解調功能,高頻數字信號經解調後,輸出的數字信號為TS(Transport Stream)流,TS流:也叫傳輸流,它是以「幀」為單位的數字信號傳輸流,每一幀數字信號中含有同步頭、數據、結尾等信號,對於MPEG2數字信號,每幀信號是由長度為188位元組的二進制信號包組成,其內容含有一個或多個節目。這里「幀」的概念與電視圖像中的幀很類似,但內容不相同,一幀MPEG2數字信號對應於一幀圖像來說,只相當於一幅圖像內容中的幾個像素點。根據接收高頻數字信號的調制方式,數字高頻頭還分QPSK(Quadrature Phase Shift Keying正交鍵控調相)調制高頻頭和QAM(Quadrature Amplitude Molation正交調幅)調制高頻頭。QPSK調制高頻頭主要用於衛星電視信號接收;QAM調制高頻頭主要用於有線電視信號接收。 模擬高頻頭的作用是接收模擬電視高頻信號,並進行頻道選擇、高頻信號放大及變頻處理,模擬高頻頭一般不帶中頻信號放大和高頻信號解調功能,因此模擬電視還需另外再加一個中頻放大器和高頻信號解調器。
一般模擬高頻信號的接收、放大、解調等電路都需要嚴格調整才能符合整機的要求,因此很難把高頻信號接收、放大、解調等功能全部由高頻頭來完成,因此模擬高頻頭的主要任務主是選頻道,另外一個任務就是降頻,把接收到的高頻信號降低到一個固定頻率之上,這個固定頻率信號就是中頻信號,其頻率一般為38MHz。中頻信號對於視頻來說,還是高頻信號,它還需要進一步放大,然後才進行解調和各種處理(如:同步分離、亮色信號分離等),中頻放大電路的任務主要就是中頻信號放大和音、視頻信號解調。另外,中頻放大對視頻信號解調也很特別,一般都用同步檢波,包絡失真非常小。中頻信號經解調後輸出視頻信號和音頻信號,即AV信號,AV信號還需進一步進行彩色信號處理(解碼)才變成R、G、B(紅綠藍)三基色信號。目前能接收數字信號(如衛星電視)的電視不多,大多數是模擬電視。
二.高頻頭常識
每顆衛星上通常擁有24個電視頻道,為充分利用這些頻道,以及避免相鄰頻道的相互干擾,通常將頻道順序按單、雙分開,分別以不同極化方式的電磁波發射。因此,衛星地面接收所使用的高頻頭(LNB),必須具備接收雙極化電磁波的能力,才能接收全部24個頻道的電視節目。
1、什麼是雙極性LNBF?
這是一種不用伺服馬達的與饋源一體化的雙極性高頻頭,從LNB 圓波導口看進去,您將看到兩個互相垂直的探針,用來分別接收垂直極化和水平極化的信號。
2、為什麼說卓異公司所配的Turbo-1200 型LNBF 能避免(使用機械切換方式的)電動饋源對系統性能造成的危害?
在採用傳統的伺服馬達切換極化方向的系統中,無源探針和普通波導饋源喇叭會使系統等效雜訊溫度變壞很多,一個30°K的LNB
附加饋源喇叭就很容易變壞到50°K。雙極性LNB
是用波導中兩個有源探針直接拾取信號:避免了使用伺服馬達系統接收信號的損失,因此使用最新技術的雙極性高頻頭能獲得最好的效果。
3、什麼是「等效的」LNB 雜訊溫度?
LNBF 雜訊溫度是LNB 和饋源喇叭雜訊溫度的總和:因此,它不同於LNB 雜訊溫度。「等效的」LNB 雜訊溫度可以用LNB LNBF
之間進行適當比較。
4、LNBF 輸出端只有一個F 連接頭,如何輸出兩種極性信號?
這是利用來自接收機的13/18V 兩種可切換的供電電壓來確定所需要的是水平極化信號還是垂直極化信號。因此,它是通過LNBF
內部的電子切換電路來選擇相應信號的,保證了穩定性和可靠性。
5、探針轉動是怎麼回事?
我們對LNBF 波導採用最先進的設計,使兩個探針間的水平/垂直信號隔離度超過20dB
並獲得超低系數雜訊溫度,完全取代採用傳統電動饋源的機械式轉動探針結構。
6、這是轉換極性的最好方法?
Aspen 雙極性LNBF 提供直接的極性切換,因此是一種完全的電子轉換系統,
它不存在電動機械轉換裝置帶來的延遲。因此,消除了由探針機械旋轉引起的圖象失真。當改變頻道時,LNBF 可給用戶提供最清晰最舒適的圖象。
三.高頻頭的安裝
當地面衛星接收天線安裝完畢之後,就可著手安裝高頻頭LNBF ,具體步驟如下:
(1)將LNBF 插入饋源盤中央的大圓孔中;
(2)根據天線參數F/D值,將饋源盤凸緣端面對准LNBF 側面的F/D 相應刻度上;
(3)使LNBF 頻端面上的「0」刻度垂直於水平面;
(4)將饋源盤凸緣側面的制緊螺釘稍微擰緊;
(5)把LNBF的IF輸出電纜與接收機的LNBF 輸入埠連接好。
四.高頻頭位置的調整
當接收天線波束已調整對准某顆衛星後(天線調整方法請參閱PBI
超級系列極軸衛星天線裝配與校準手冊),便可使用SL-100衛星信號測試儀調整LNBF 的位置,此時應將LNBF
的輸出電纜改接至SL-1000的輸入端,其步驟如下:
(1)首先應檢查饋源是否處於拋物面天線的中心,焦點是否正確,否則可以稍微調整饋源支撐桿:使之對准(以信號最大為准)。
(2)檢查LNBF 側面的F/D刻度是否按天線所給參數F/D 對准,為此可略微前後調整,使SL-1000信號顯示最大。
(3)衛星發射的電視信號:只有在衛星所在經度的子午線上,其極化方向才完全是水平或垂直的,而在其他地區接收時,會略有偏差,在實際接收的情況下,應稍微旋轉動LNBF
的方向,以使信號最大,這時LNBF 頂端面上的刻度「0」可能不完全是垂直於水平面。
(4)按動衛星接收機H/V 鍵,這時另一極化方向的信號亦應是最佳的。
『陸』 衛星電視加密是怎麼回事
衛星電視接收機系統原理簡介 數字衛星電視是近幾年迅速發展起來的,利用地球術語「加擾」與「加密」,都是對數據流進行密碼處理,但這是兩個不同的衛星電視接收機系統。
原理簡介
數字衛星電視是近幾年迅速發展起來的,利用地球同步衛星將數字編碼壓縮的電視信號傳輸到用戶端的一種廣播電視形式。主要有兩種方式。一種是將數字電視信號傳送到有線電視前端,再由有線電視台轉換成模擬電視傳送到用戶家中。這種形式已經在世界各國普及應用多年。另一種方式是將數字電視信號直接傳送到用戶家中即:Direct to Home(DTH)方式。美國Direct TV公司是第一個應用這一技術的衛星電視營運公司。與第一種方式相比,DTH方式衛星發射功率大,可用較小的天線接收,普通家庭即可使用。同時,可以直接提供對用戶授權和加密管理,開展數字電視,按次付費電視(PPV),高清晰度電視等類型的先進電視服務,不受中間環節限制。此外DTH方式還可以開展許多電視服務之外的其他數字信息服務,如INTERNET高速下載,互動電視等。
DTH在國際上存在兩大標准,歐洲的標准DVB-S和美國標准DigiCipher。但DVB標准逐漸在全球廣泛應用,後起的美國DTH公司Dish Network也採用了DVB標准。
一個典型的DTH系統由六個部分組成:
1)前端系統(Headend)
前端系統主要由視頻音頻壓縮編碼器,復用器等組成。前端系統主要任務是將電視信號進行數字編碼壓縮,利用統計復用技術,在有限的衛星轉發器頻帶上傳送更多的節目。DTH按MPEG-2標准對視頻音頻信號進行壓縮,用動態統計復用技術,可在一個27MHz的轉發器上傳投啻?0套的電視節目。
2)傳輸和上行系統(Uplink)
傳輸和上行系統包括從前端到上行站的通信設備及上行設備。傳輸方式主要有中頻傳輸和數字基帶傳輸兩種。
3)衛星(Satellite)
DTH系統中採用大功率的直播衛星或通訊衛星。由於技術和造價等原因,有些DTH系統採用大功率通訊衛星,美國和加拿大的DTH公司採用了更為適宜的專用大功率直播衛星(DBS)。
4)用戶管理系統(SMS)
用戶管理系統是DTH系統的心臟,主要完成下列功能:
A. 登記和管理用戶資料。
B. 購買和包裝節目。
C. 制定節目記費標准及用戶進行收費。
D. 市場預測和營銷。
用戶管理系統主要由用戶信息和節目信息的資料庫管理系統以及解答用戶問題,提供多種客戶服務的Call Center構成。
5)條件接收系統(CA)
條件接收系統有兩項主要功能:
A. 對節目數據加密。
B. 對節目和用戶進行授權。
目前國際上DTH系統所採用的條件接收系統主要有:美國NDS,以色列Irdeto,法國Via Access,瑞士Nagra Vision等。
美國Direct TV公司以及採用Direct TV技術的加拿大Star Choice公司使用的是NDS條件接收系統;美國Dish Network(Echostar)公司以及採用Echostar技術的加拿大Bell ExpressVu公司使用的是Nagra Vission條件接收系統。
6)用戶接收系統(IRD)
DTH用戶接收系統由一個小型的碟形衛星接收天線(Dish)和綜合接收解碼器(IRD)及智能卡(Smart Card)組成。
IRD負責四項主要功能:
A. 解碼節目數據流,並輸出到電視機中。
B. 利用智能卡中的密鑰(Key)進行解密。
C. 接收並處理各種用戶命令。
D. 下載並運行各種應用軟體。
DTH系統中的IRD已不是一個單純的硬體設備,它還包括了操作系統和大量的應用軟體。目前較成功的IRD操作系統是Open TV。美國Dish Network公司已開始逐步升級用戶的IRD為Open TV系統。
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什麼是地球同步衛星
地球同步衛星就是在離地面高度為35786公里的赤道上空的圓形軌道上繞地球運行的人造衛星。其角速度和地球自轉的角速度相同,繞行方向一致,與地球是相對靜止的。
饋源有什麼功能
饋源又稱波紋喇叭。主要功能有倆個:一是將天線接收的電磁波信號收集起來,變換成信號電壓,供給高頻頭。而是對接收的電磁波進行極化。
高頻頭有什麼功能
高頻頭又稱低雜訊降頻器(LBN)。其內部電路包括低雜訊變頻器和下變頻器,完成低雜訊放大及變頻功能,既把饋源輸出的4GHz信號放大,再降頻為950-2150MHz第一中頻信號。
衛星天線的種類
衛星天線通常由拋物面反射板與放置在拋物面凹面鏡焦點處的饋源和高頻頭組成。目前KU頻道多採用饋源一體化高頻頭。按饋源及高頻頭與拋物面的相對位置分類,有前饋式(又稱中心饋源式)、偏饋式以及後饋式。前饋、偏饋式多用於接受,後饋應用於發射。
什麼樣的天線好
衛星接收天線的增益是重要參數之一,且增益與天線口徑有關。口徑越大,增益越高。天線的波束細如線狀,要求天線的精度與表面平滑光潔度越高越好。一般的天線拋物面為板狀及網狀,顯然板狀拋物面要比網狀拋物面增益要高,而板狀整體拋物面又要比分瓣拼裝拋物面增益要高。
IRD是什麼
IRD(Intergrated Receiver Decoder)是指綜合解碼衛星接收機。
數字IRD與模擬IRD的對比
數字IRD比模擬IRD有如下優點:
1。數字IRD 接受的圖像基本與發送端一致;
2。完全消除色亮干擾、微分增益和微分相位失真引起的圖像畸變;
3。長距離數字傳輸不會產生雜訊積累;
4。便於加工處理、保存、多工制和加密處理;
5。節約頻譜資源。
如果說數字IRD有缺點的話,就是價格略高於模擬IRD。
如何選購數字衛星接收機
選購數字衛星接收機,除了通常注意的因素,如技術指標、外形、質量、價格及售後服務之外,以下問題應慎重考慮:
(1) 選低門限值的,才能保證在弱信號、小口徑天線接收,在一隻高頻頭進行雙星接收或多隻高頻頭配一副天線接收等條件下獲得滿意效果。
(2) 有PID碼添加設置,至少有PID碼修改方式的,才能保證成功收視PID碼節目。
(3) 選有DISEQC開關的,才能保證在一機多星接收中發揮出色水平。
(4) 選介面齊全的,如兩路AV輸出、S端子、RS-232等,才能適應不同需要,並為升級打下基礎。
(5) 選頻道足夠多的,如 250個以上,才能擴大收視內容。
(6) 選有讀卡裝置的,有利於全方位搜索衛星位置,尋找不同衛星上的衛視節目。
用什麼方法檢驗IRD的斷電記憶功能
IRD的斷電記憶功能對用戶是十分重要的。簡易的檢驗方法是:將IRD正常接
收某一頻道節目的活動畫面時,關掉電源,過十分鍾後再開機,看其是否仍然接收在已調好的節目頻道上。如果是,則該IRD具有斷電記憶功能。這里選擇節目的活動畫面,是為了避免誤判。
用什麼方法檢驗IRD的極化電壓切換功能
(1) 直觀法:看是否能直接收看水平和垂直極化衛星節目。
(2) 三用表測量法:用三用表檢查IRD供給LNB電壓是否可以變換;要求的變化范圍:12—20V。但一般只要有14—18V切換,就可收到水平和垂直兩種極化的衛星節目。
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用什麼方?蛞著卸螴RD的解調門限
在不具備測量條件時,用比較法可判斷IRD的解調門限。方法是:
(1)將一台已檢測的IRD和一台待檢測的IRD接在同一天線下來的功分器上,都調到同一套衛星節目上(要有活動畫面和伴音),並處於正常工作狀態。
(2)緩慢改變天線方位角(即改變C/N),觀察兩台!RD解出的畫面是否出現方塊效應(馬賽克),伴音有無失真或中斷現象,比較兩台IRD出現的誤碼情況則可判斷它們解調門限的優劣。
衛星接收天線的焦距如何計算
衛星接收天線的焦距,是指拋物面天線中心頂點與平行電磁波信號反射匯聚的焦點之間的距離。用F表示焦距,其計算公式為:
F=R*R / 4H (m)
式中:R為拋物面天線的面半徑(m),H為拋物面天線的深度(m)。
對於前饋式拋物天線,焦距是由緊固在天線與波紋槽饋源上的三根支撐桿來確定的。用該公式可以驗證產品及安裝技術的優劣。
如何計算衛星接收天線的方位角、仰角和高頻頭極化角
已知:E0 為衛星地面站經度,N0 為衛星地面站緯度,E1為衛星定點軌道位置經度,FW為接收天線的方位角,YJ為接收天線的仰角,JH為高頻頭的極化角,則
FW=tg-1[{cos(E1-E0)×cos(N0)-0.15127}/SQR{1-(cos(E1-E0)×cos(N0))× (cos(E1-E0)×cos(N0))}]
YJ =tg-1{tg(E1-E0)/sin(N)}
JH=tg-1{SIN(E1-E0)/ tg(N0)}
若FW=0,表示衛星位於正南方向;FW<0,表示衛星位於正南偏東方向;FW>0,表示衛星位於正南偏西方向。
模擬機接收衛星節目雜波大是何原因
接收衛星節目雜波大,常見的原因有:
(1)接收天線未對准衛星,使信號過弱。應先左右調整,找到圖像最好、雜波最小的位置,再上下移動,固定在沒有雜波的位置。
(2)高頻頭頻率漂移引起中頻信號偏移,放大量下降。應調整其本振頻率,讓雜波消失。
(3)在大雨、大雪、大霧天氣,信號(尤其是Ku波段)受到衰減造成。待雨雪過後會恢復正常。
此外,如選用天線的口徑偏小,使接收信號減弱亦會造成雜波。選購時應考慮衛星轉發器的功率大小,若功率小,則應用較大口徑,並應留有適當餘量。亦可選用低雜訊高增益優質高頻頭。
如何利用噪點來判斷故障原因
接收模擬衛星信號時,如果收到圖像,且噪點較多,則可根據噪點狀況來判斷故障原因。具體來說,即:當畫面上全是黑噪點時,說明接收機頻率偏高,應調低之;當畫面上全是白噪點時,說明接收機頻率偏低,應調高之;如畫面上黑白噪點較多,可能是高頻頭的安裝、焦點、極化、方位角和仰角調整不當,或天線方向有建築物、樹木等遮擋物,應以解決。
LNB損壞的原因有哪些
LNB是長期工作在露天的有源電子部件,產生故障的原因有慢性的,如雨水銹蝕,也有瞬間的,如雷擊、浪涌(電壓和電流)沖擊。
雨水銹蝕:長期日曬雨淋的LNB,如密封盒密封性能不良,易滲水,產生接觸不良直至損壞。所以不能隨便拆卸,最好外加防護罩。
雷電擊壞:這是常見的現象,尤其是在多雷地區、多雷季節,必須做好天饋系統的防雷措施。
浪涌電壓、電流沖擊:在供電電壓波動較大的地區,在室內設置的交流穩壓器和電源進線的質量及布局有問題時,則常會發生浪涌沖擊損壞。這可用萬用表測量LNB輸出介面的正反向阻值判斷。
為什麼接收機會出現無衛星信號現象
根據接收機結構原理分析,出現沒有衛星接收信號的問題,主要有以下幾種情況:
1.接收天線的高頻頭與接收機之間的同軸電纜接觸不良,造成信號中斷。
2.衛星天線高頻頭上的變頻器是需要外部供電才能工作,一般是由衛星接收機提供(例如一般接收機通電後其信號輸人口有18V電壓輸出,可作為變頻器的工作電壓)。當一個接收天線都使用功率分配器同時接幾台衛星接收機時,而功率分配器只有一個埠是饋電輸人口,因此要確保與該饋電口連接的接收衛星必須長期工作,否則將收不到衛星節目。
3.接收機內部高頻頭供電電路出現故障。
接收弱信號時,模擬與數字系統有何不同
接收模擬弱信號時,畫面表現為圖像上有黑或白噪點,信號越弱,圖像越弱且越不穩
定,甚至沒有圖像,只有噪點以及雜音。但當接收數字弱信號,且低於數字接收機的門限
值時,屏幕顯示無圖像或只有馬賽克畫面。
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接收衛星節目質量差是何原因
在收看衛星電視節目時,出現信號不穩,畫面有「馬賽克」,聲音斷斷續續等質量差的
現象,常見的原因有:
(1)由於信號強度處於臨界接收狀態所致,可重新調整天線方位,增強信號,同時要
精確調整極化角,改善接收效果。
(2)接收機工作一段時間,因散熱條件差而過熱,造成誤碼而出現黑畫面或馬賽克。
只要有足夠散熱空間,或者用空調和風扇降溫則可恢復正常。
為何衛星節目圖像好而聲音出現沙啞斷續現象
接收衛星節目圖像好而聲音出現沙啞斷續現象,其主要原因是;伴音解調器的頻率漂移,或者射頻調制器6.5MHz副載波偏移。對於前者,音頻和射頻輸出均不正常;而後者,則是音頻輸出正常而射頻輸出失真。需重新調整相應的頻率到正常狀態。
為什麼雨天接收KU信號效果變差
Ku信號被雨(雪、霧)水衰減(俗稱雨衰)的現象,是接收衛星電視節目時經常遇到的問題,雨量越大,接收效果越差。一般來說,中雨(3-15 mm/h)以下,輕則使圖像受干擾,嚴重時出現馬賽克畫面;大雨(15-60 mm/h)或大暴雨(60 mm/h以上)會中斷接收。經過反復測試、對比後發現,造成Ku信號而衰的主要原因,是雨水積聚在天線的反射面和饋源口上,尤其是凝結成水珠後,對Ku信號產生強烈的散射而衰減,使接收效果變差。與之相比,對C波段信號影響不大。
減少Ku信號雨衰有哪些簡易方法
1、天線口徑的選擇,在多雨的地方,可把收視某一節目時的極限口徑增加約40%
以減小雨衰的影響。
2、天線應盡量放置在不易淋雨的地方。
3、天線應採取適當的防水措施,例如給高頻頭加上塑料防水護套,對於1米以下的室外天線,最好用沒有屏蔽作用的紙箱、塑料袋加蓋,既可防雨衰,又可防銹蝕。
何謂條件接收系統
所謂條件接收系統CAS(Conditional Access System),是指通過分理傳輸合適的控制宇CW(Control Word)到解擾端來控制整個加解擾節目過程的系統,並且僅當某個用戶被授權使用某項節目時,才將解擾控制字傳輸給該特定用戶。加擾和授權管理是組成完整的管理系統,即條件接收系統不可分割的兩部分。
何謂授權管理
授權管理,就是使按規定交納了收視費的授權用戶能看到相應的電視節目,而沒有授權的用戶則無法正常收看,特別是防止非法生產解碼器,防止非授權者破譯解擾信息非法盜看。
條件接收有哪些方式
人工收費方式(被動式)。
自動收費方式(主動式):
一、加/解擾方式:
1.不定址(解密棒); | 基帶處理 | 數碼壓縮
2.定址(授權 ) 模擬 | 振幅處理 數字 | 隨機信號
3.智能卡,IC卡(前端中心授權) | 時基處理 | 密碼方式
二、不加擾方式:
1.定址關斷。A.部分頻道關斷。B.全部頻道關斷。
2.定址末端加擾(端中心授權)。
加擾與加密是同一回事嗎
術語「加擾」與「加密」,都是對數據流進行密碼處理,但這是兩個不同的概念,應以區別。
加擾(Scrambling),就是改變標准電視信號的特性,以防止非授權者接收到清晰的圖像和伴音。這種改變應在加解擾系統控制下,在發送端按規定處理。
加密(Encryption),就是在加解擾系統的發送端,將「與解擾相關的信息」用密碼方式處理後傳送,以防止非授權者直接利用該信息進行解擾。
解擾與解密也是同一回事嗎
和「加擾」與「加密」一樣,相應的「解擾」與『懈密」,也是兩個不同的概念
解擾(Descrambling),就是將被加擾的電視信號恢復成標准電視信號。這種恢復是在加解擾系統的控制下,在接收端按規定處理。
解密(Decryption),就是在加解擾系統的接收端,把「與解擾相關的信息』恢復原樣,以供解擾。
加解擾與加解密是同一回事嗎
術語「加解擾」與『加解密」都是對數據流進行密碼處理的技術,是CAS重要的組成部分,有密切的聯系,有技術上相似之處。但在CAS標准中是獨立性很強的兩個部分,也是兩個不同的概念,應予區別。
加解擾(Scrambling-Descrambling)是在發送端CAS控制下改變或控制被傳送業務(節目)的某些特徵,使未被授權的用戶無法獲取該業務的利益。
加解密(Encryption一Decryption)是在發送端提供一個加密信息,使被授權的用戶端解擾器能以此對數據解密。該信息受CAS控制,並以加密形式配置在傳輸流信息中以防止非授權用戶直接利用該信息進行解擾,不同的CAS管理和傳送該信息的方法有很大不同。
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我們經常在有關衛視的文章和接收機說明中看到一些縮寫字母,不太明白,這里說明一下。
DVB-S是指衛星數字視頻廣播;
DVB-T是指地面數字視頻廣播;
DVB-C是指有線數字視頻廣播。
CA機是指直接插收視卡的接收機,因而不能轉換加密格式,只適用於一種加密系統。如帝霸901、百勝3900、同洲2000E等。
CI機是指通過模塊(CAM)轉換加密格式再插收視卡的接收機,適用於多種加密系統。如Strong4355、迪加通611S系列等。
AllCAM是用於多種加密系統的模塊,直接與機器主板連接,外接讀卡器,多用於老機器,如目前流行的9500S上用的模塊。
MagicCAM、FreeCam也是用於多種加密系統的模塊,通過插槽與機器連接,多用於CI機。
由於AllCam、MagicCam等模塊能夠兼容多種系統,其所用的收視卡也必須能夠支持多種系統。常見的FunXin1類文件就是用於8515卡的寫卡文件,DS9則是用於876的寫卡文件,通常都由兩個文件組成,一個系統文件和一個數據文件。
Analog 模擬信號: 它是一種連續可變的信號,如人的語音、音樂和電視圖像等信號。 早期的衛星通信系統基本上是傳輸的模擬信號。
Apogee (遠地點): 衛星橢圓軌道上距離地球最遠處的點。以圓形軌道環繞地球運行的同步地球衛星 在發射時,首先被送入橢圓軌道的35,888公里的遠地點處,然後點燃衛星上的小型助 推火箭,藉助這個火箭的推力,使衛星進入並一直運行在35,888公里的圓形軌道上。
ATM (Asynchronous Transfer Mode): 非同步傳輸模式,是一種在寬頻數字網中使用的,以信元為單位, 在設備間進行信息傳輸的一種方式。在信元載體內可攜帶任何類型的信息 (如視頻、語音、圖像等多媒體數據),可在高速下進行操作。通過ATM交換機 建立源與目的之間設備的連接。當連接建立後,設備之間可進行任何通信。
Attenuation: 衰減,為避免接收機過載而降低輸入信號電平的過程。衰減器是一種 無源器件,通常被置於衛星接收機與同軸電纜之間。在差轉電視系統中, 那些很靠近差轉站的用戶,常常也要用衰減器來降低過強的信號電平。
Azimuth (AZ): 方位角,在跟蹤某一個同步地球衛星時,衛星地面站的拋物面天線在 水平方向上必須轉動的一個角度。對於任何一個地面站來說,只要 知道了所跟蹤的同步衛星的經度,即可確定其天線所應轉動的方位角。
BB (Base Band): 基帶,電視攝像機、衛星電視接收機或錄像機輸出的6MHz帶寬的信號。 只有監視器才能顯示基帶信號。
Beta Format: Beta制式,Beta系統是由索尼公司研製出的一種家用錄像機制式。 這種制式與VHS制式是不兼容的。
Bird Sat: 一種典型的通信衛星,重約數千磅,平均使用壽命為七年,它通常「停」在距地球 35,888公里高空的圓形軌道上。通信衛星的作用似乎象是一個電子反射鏡,轉發著由各個地面 通信網和地面站送去的電話、電視和數據信號,並把這些信號傳輸到各相應的衛星地面站去。
bit rate : 比特率,從信道傳到解碼器輸入端的壓縮碼流的比特率/碼率。
Blanking 幀間隔 常規的電視信號中,每秒傳送25個靜止畫面或25幀圖像。幀間隔時間指的是 一幀圖像結束與後一幀圖像出現之前的這段時間間隔。利用這一間隔時間,可傳輸一些數據信號, 但普通電視機是接收不到這些數據信號的。
BNC Connector :BNC接頭 標准化小型卡口同軸電纜接頭。
C/N (Carrier/Noise) 載噪比 衛星信號功率與接收端雜訊功率之比(用dB表示),該 比值愈大,則電視圖像質量愈好。當C/N低於7dB時,電視 圖像的質量就很糟糕了,C/N值高於11dB時圖像質量極好。
Carrier 載波 無線電或電視發射機發射信號的中心頻率。載波通常被調幅或調頻, 在模擬衛星電視中,是對載波進行頻率調制來傳輸圖像信號和伴音。
Carrier Frequency 載波頻率 廣播電台、電視台或微波發射機的工作頻率。調幅廣播的工作 頻率是從535~1600KHz。調頻廣播的工作頻段是從88~108MHz。地面電視台 的發射頻段是從54-890MHz。微波與衛星通信系統發射機工作頻段是從1~14GHz 。
Cassegrain Antenna 卡塞格倫天線(即後饋天線) 衛星電視接收中常用的一種天線,天線所特 有的二次反射結構使其既消除了龐大的饋線支架,又保留了長焦距和高增益的優點。
CATV Converter 有線電視頻道預選器 有線電視系統中,連接在電視機與電纜之間的一個專用 裝置,它取代了電視機高頻頭,使用戶能隨意選擇由電纜傳送來的各個頻道的電視節目。
C-Band C波段 頻率從3.7-4.2GHz的一段頻帶,作為通信衛星下行傳輸信號的頻段。
CDTV (conventional definition television) 普通清晰度電視 這一術語用來表示由ITU-R470建議的 模擬NTSC電視系統。
Channel 信道 傳輸某一特定信號的一個頻帶。
Chrominance (chroma) 色度 視頻信號的顏色信息
Circular polarization 圓極化 國際通信衛星利用圓極化天線按螺旋形式向地面傳輸信號。 某些通信衛星在同一個頻率上,按左螺旋和右螺旋傳輸 兩路不同的信號,因而使衛星的信道容量增加了一倍。
『柒』 誰知道衛星電視地面接收器的工作原理
衛星地面接收由:拋物面天線、饋源、高頻頭、衛星接收機組成.
拋物面天線:拋物面天線是把來自空中的衛星信號能量反射聚成一點。是把電磁場能變為高頻電能或反之的裝置。常用衛星電視接收的天線有: 拋物面天線又分前饋型和後饋型幾種。前饋方式又分為正饋和偏饋,一般偏饋天線的效率稍高於正饋天線。目前多採用垂直或水平極化的饋源,對於偏饋多使用一體化饋源高頻頭,安裝調試時方便一些,但各有利弊。
饋源:是在拋物面天線的焦點處設置一個收集衛星信號的喇叭,稱為饋源,又稱波紋喇叭。主要功能有倆個:一是將天線接收的電磁波信號收集起來,變換成信號電壓,供給高頻頭。二是對接收的電磁波進行極化。
高頻頭:(LNB亦稱降頻器)是將饋源送來的衛星信號進行降頻和信號放大然後傳送至衛星接收機。一般可分為C波段頻率 LNB(3.7GHz-4.2GHz、18-21V)和Ku波段頻率LNB(10.7GHz-12.75GHz、12-14V)。LNB的工作流程就是先將衛星高頻訊號放大至數十萬倍後再利用本地振盪電路將高頻訊號轉換至中頻950MHz-2050MHz,以利於同軸電纜的傳輸及衛星接收機的解調和工作。在高頻頭部位上都會有頻率范圍標識。質量低劣的高頻頭本振頻率會產生漂移的現象。高頻頭的雜訊度數越低越好。
衛星接收機:是將高頻頭輸送來的衛星信號進行解調,解調出衛星電視圖像 或數字信號和伴音信號。我評判衛星電視接收機好壞的標准為:門限值越低越好、解碼速度越快越好、容錯度越高越好。
傳輸線材:衛星天線與接收機的聯線距離盡可能短.以減少因傳輸線過長而造成的信號損耗。傳輸線的選擇應考慮採用性能較好的同軸電纜,建議採用:其線纜參數為 75Ω—5或 75Ω—7、屏蔽網為75織的物理發泡電纜,天線與接收機的距離不要超過30米。以減少因傳輸線過長而造成的信號損耗
『捌』 求高手給些個論文的摘要 謝謝!
摘要:文章論述了智能天線技術在未來移動通信系統中的重要作用。闡明了智能天線技術的不同實現方式:組件空間方式及波束空間方式,進而分析了在時分多址方式下實現智能天線的系統結構。最後,結合智能天線技術的應用進展,探討了實現智能天線技術的難點,並討論了自適應天線與多波束天線相結合的新方案。
關鍵詞:移動通信[13篇] 智能天線[6篇] 多波束智能天線[1篇] 自適應陣智能天線[1篇]
隨著全球通信業務的迅速發展,作為未來個人通信主要手段的無線移動通信技術引起人們極大關注。如何消除同信道干擾(CCI)、多址干擾(MAI)與多徑衰落的影響成為人們在提高無線移動通信系統性能時考慮的主要因素。智能天線利用數字信號處理技術,產生空間定向波束,使天線主波束對准用戶信號到達方向,旁瓣或零陷對准干擾信號到達方向,達到充分高效利用移動用戶信號並刪除或抑制干擾信號的目的。與其它日漸深入和成熟的干擾削除技術相比,智能天線技術在移動通信中的應用研究更顯得方興未艾並顯示出巨大潛力。
1 智能天線技術的起源和發展
智能天線通常包括多波束智能天線和自適應陣智能天線。智能天線最初廣泛應用於
雷達、聲納及軍事通信領域,由於價格等因素一直未能普及到其它通信領域。近年來,現代數字信號處理技術發展迅速,數字信號處理晶元處理能力不斷提高,晶元價格已經可以為現代通信系統所接受。同時,利用數字技術在基帶形成天線波束成為可能,以此代替模擬電路形成天線波束方法,提高了天線系統的可靠性與靈活程度,智能天線技術因此開始在移動通信中得到應用。另一方面移動通信用戶數目增加迅速,人們對移動通話質量的要求也不斷提高,這要求蜂窩小區在大容量下仍有高的話音質量。使用智能天線可以在不顯著增加系統復雜度情況下滿足擴充容量的需要。不同於常規的扇區天線和天線分集方法,通過在基站使用全向收發智能天線,可以為每個用戶提供一個窄的定向波束,使信號在有限的方向區域發送和接收,充分利用了信號發射功率,降低了信號全向發射帶來的電磁污染與相互干擾。不同於傳統的時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)或碼分多址(CDMA)方式,智能天線引入了第四維多址方式:空分多址(SDMA)方式。在相同時隙、相同頻率或相同地址碼情況下,用戶仍可以根據信號不同的空間傳播路徑而區分。智能天線相當於空時濾波器,在多個指向不同用戶的並行天線波束控制下,可以顯著降低用戶信號彼此間干擾。具體而言,智能天線將在以下方面提高未來移動通信系統性能:(1)擴大系統的覆蓋區域;(2)提高系統容量;(3)提高頻譜利用效率;(4)降低基站發射功率,節省系統成本,減少信號間干擾與電磁環境污染。
智能天線可以通過模擬電路方式實現:首先根據天線方向圖確定饋源的激勵系數,然後確定饋源的饋電網路即波束形成網路。由於饋電布線呈矩陣狀,實現很復雜,隨著陣元數目增加,更增加電路復雜度。為此,未來移動通信智能天線採用數字方法實現波束成形,即所謂數字波束形成DBF(Digital Beam-forming)天線。使用軟體設計完成自適應演算法更新,可以在不改變系統硬體配置前提下,增加系統靈活性。
2 智能天線技術的實現方案
智能天線分為兩大類:多波束智能天線與自適應陣智能天線,簡稱多波束天線和自適應陣天線。
多波束天線利用多個並行波束覆蓋整個用戶區,每個波束的指向是固定的,波束寬度也隨陣元數目的確定而確定。隨著用戶在小區中的移動,基站選擇不同的相應波束,使接受信號最強。因為用戶信號並不一定在固定波束的中心處,當用戶位於波束邊緣,干擾信號位於波束中央時,接收效果最差,所以多波束天線不能實現信號最佳接收,一般只用作接收天線。但是與自適應陣天線相比,多波束天線具有結構簡單、無需判定用戶信號到達方向的優點。
自適應陣天線一般採用4~16天線陣元結構,陣元間距1/2波長,若陣元間距過大,則接收信號彼此相關程度降低,太小則會在方向圖形成不必要的柵瓣,故一般取半波長。陣元分布方式有直線型、圓環型和平面型。自適應天線是智能天線的主要類型,可以實現全向天線,完成用戶信號接收和發送。自適應陣天線系統採用數字信號處理技術識別用戶信號到達方向,並在此方向形成天線主波束。自適應陣天線根據用戶信號的不同空間傳播方向提供不同的空間信道,等同於信號有線傳輸的線纜,有效克服了干擾對系統的影響。
智能天線採用數字方法對陣元接收信號加權處理形成天線波束,使主波束對准用戶信號方向,而在干擾信號方向形成天線方向圖零陷或較低的功率方向圖增益,達到抑制干擾的目的。根據天線波束形成的不同過程,實現智能天線的方式又分為兩類:組件空間處理方式與波束空間處理方式,以下分別討論。
2.1 組件空間處理方式
組件空間處理方式直接對陣元接收信號支路加權,調整信號振幅與相位,使天線輸出方向圖主瓣方向對准用戶信號到達方向。因為是陣元組件信號,模數轉換(ADC)後不經其它處理直接加權,故又稱組件空間處理方式。
2.2 波束空間處理方式
與組件空間處理方式的不同之處在於,信號從陣元組件接收並模數轉換(ADC)後,需經相應處理(如快速付立葉變換),得到彼此正交的一組空間波束,再經過波束選擇,從中根據需要選取部分或全部波束合成陣列輸出方向圖。
因為用戶信號往往深埋於雜訊信號與干擾信號中,不易得到陣元接收信號的最佳加權。採用波束空間處理方式可以從多波束中選擇信號最強的幾個波束,以取得符合質量要求的信號,這樣可以在滿足陣列接收效果的前提下減少運算量和降低系統復雜度。
智能天線技術在實現過程中可以採用不同演算法,主要有最小均方演算法(LMS)、遞歸最小平方演算法(RLS)和恆模演算法(CMA)。其中最小均方演算法(LMS)、遞歸最小平方演算法(RLS)需要系統提供與用戶信號相關的參考信號,用以計算誤差,控制陣列加權。恆模(CMA)演算法利用陣列輸出信號恆包絡原理,不需要參考信號,屬於盲均衡方法。從通信系統整體考慮,智能天線技術獨立於傳統的多址方式和調制類型,可以應用於TDMA、FDMA或CDMA多址系統。但是,在具體實現過程中,天線接收結果是有差別的。
作為提高移動通信系統容量的重要手段,智能天線主要在基站作用。對於收發共用類型全向智能天線,採用時分雙工(TDD)方式的自適應天線更為合適。頻分雙工(FDD)方式由於上行(從用戶到基站)與下行鏈路(從基站到用戶)有45MHz或80MHz頻率間隔,信號傳播的無線環境受頻率選擇性衰落影響各不相同,故根據上行鏈路計算得到的權值不能直接應用於下行鏈路。在TDD方式中上行與下行鏈路間隔時間短,使用相同頻率傳輸信號,上、下行鏈路無線傳播環境差異不大,可以使用相同權值,故TDD方式優於FDD方式。未來移動通信系統工作頻率更高,在滿足半波長陣元間隔條件下,天線尺寸可以做得更小,使在移動用戶端使用智能天線也成為可能。
3 智能天線的研究進展
目前正處於確立第三代移動通信技術標准之時,歐、日、美等國非常重視智能天線技術在未來移動通信方案中的地位與作用。已經開展了大量的理論分析研究,同時也建立了一些技術試驗平台。
3.1 歐洲
歐洲通信委員會(CEC)在RACE(Research into Advanced Communication in Europe)計劃中實施了第一階段智能天線技術研究,稱之為TSUNAMI(The Technology in Smart Antennas for Universal Advanced Mobile Infrastructure),由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。
項目組在DECT基站基礎上構造智能天線試驗模型,於1995年初開始現場試驗。天線由八個陣元組成,射頻工作頻率為1.89GHz,陣元間距可調,陣元分布分別有直線型、圓環型和平面型三種形式。模型用數字波束成形的方法實現智能天線,採用ERA技術有限公司的專用ASIC晶元DBF1108完成波束形成,使用TMS320C40晶元作為中央控制。研究方案包括波束空間處理方式和組件空間處理方式。組件處理方式天線是收發全向類型,採用TDD雙工方式。系統評估了識別信號到達方向的MUSIC演算法,採用的自適應演算法有NLMS(Normalized Least Mean Squares)演算法和RLS(Recursive Least Square)演算法。
實驗系統驗證了智能天線的功能,在兩個用戶四個空間信道(包括上行和下行鏈路)下,試驗系統比特差錯率(BER)優於10-3。實驗評測了採用MUSIC演算法判別用戶信號方向的能力,同時,通過現場測試,表明圓環和平面天線適於室內通信環境使用,而像市區環境則採用簡單的直線陣更合適。
歐洲通信委員會(CEC)准備在ACTS(Advanced Communication Technologies and Services)計劃中繼續進行第二階段智能天線技術研究,具體問題集中於以下方面:最優波束形成演算法、系統協議研究與系統性能評估、多用戶檢測與自適應天線結構、時空信道特性估計及微蜂窩優化與現場試驗。
3.2 日 本
ATR光電通信研究所研製了基於波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣,射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號在模數變換後,進行快速付氏變換(FFT)處理,形成正交波束後,分別採用恆模(CMA)演算法或最大比值合並分集演算法。天線數字信號處理部分由10片FPGA完成,整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。
野外移動試驗確認了採用恆模(CMA)演算法的多波束天線功能。理論分析及實驗證明使用最大比值合並演算法(MRC)可以提高多波束天線在波束交叉部分的增益。上述兩種方案在所形成波束內,選用最大電平接收信號,不用判別用戶信號到達方向及反饋控制機構等硬體跟蹤裝置。
ATR研究人員提出了如圖5所示的基於智能天線的軟體天線概念:根據用戶所處環境不同,影響系統性能的主要因素(如雜訊、同信道干擾或符號間干擾)也不同,利用軟體方法實現不同環境應用不同演算法,比如當雜訊是主要因素時,則使用多波束最大比值合並(MRC)演算法,而當同信道干擾是主要因素時則使用多波束恆模演算法(CMA),以此提供演算法分集,利用FPGA實現實時天線配置,完成智能處理。
3.3 美國及其他
ArrayComm公司和中國郵電電信科學研究院信威公司研製出應用於無線本地環路(WLL)智能天線系統。ArrayComm產品採用可變陣元配置,有12元和4元環形自適應陣列可供不同環境選用。在日本進行的現場實驗表明,在PHS基站採用該技術可以使系統容量提高四倍。信威公司智能天線採用八陣元環形自適應陣列,射頻工作於1785MHz~1805MHz,採用TDD雙工方式,收發間隔10ms,接收機靈敏度最大可提高9dB。
此外,德州大學奧斯汀SDMA小組建立了一套智能天線試驗環境,著手理論於實際系統相結合。加拿大McMaster大學研究開發了4元陣列天線,採用恆模(CMA)演算法。國內部分大學也正在進行相關的研究。
4 結 語
智能天線對提高系統容量具有巨大潛力,近年來備受關注。但是由於自適應過程實現中影響因素復雜,難於動態捕獲並跟蹤用戶信號,再加之移動多用戶及多徑情況下的時空信道盲辨識也是難點,所以在移動環境中採用自適應陣列智能天線尚有困難。從目前情況看來,智能天線正逐步應用在固定無線接入系統中,以適應用戶固定而無線傳播環境不斷變化的情況。同時,多波束天線也是一種相對易於實現的折衷方案。總之,未來移動通信系統中所用智能天線應該是基於高性能數字信號處理技術下,且不顯著增加現有系統復雜度的方案折衷。
『玖』 天線的饋源和高頻頭是什麼
饋源和高頻頭是衛星接收設備中的組成部分.一般的衛星接上設備由:拋物面天線、饋源、高頻頭、衛星接收機組成.
饋源:是在拋物面天線的焦點處設置一個收集衛星信號的喇叭,稱為饋源,又稱波紋喇叭。主要功能有倆個:一是將天線接收的電磁波信號收集起來,變換成信號電壓,供給高頻頭。二是對接收的電磁波進行極化。
高頻頭:(LNB亦稱降頻器)是將饋源送來的衛星信號進行降頻和信號放大然後傳送至衛星接收機。一般可分為C波段頻率 LNB(3.7GHz-4.2GHz、18-21V)和Ku波段頻率LNB(10.7GHz-12.75GHz、12-14V)。LNB的工作流程就是先將衛星高頻訊號放大至數十萬倍後再利用本地振盪電路將高頻訊號轉換至中頻950MHz-2050MHz,以利於同軸電纜的傳輸及衛星接收機的解調和工作。在高頻頭部位上都會有頻率范圍標識。