卫星传输中常见干扰和处置措施

2014-03-25 13:21:53梁建军陈林芳
声屏世界 2014年2期
关键词:编码器载波天线

梁建军 陈林芳

卫星通信系统由卫星、地球站、空间链路和接收站构成,它是一个开放的系统,不可避免地会受到多种因素的干扰。这些干扰主要可分为四个部分:一是各地球站上行载波之间的相互干扰,如邻星干扰、相邻信道干扰、交叉极化干扰等;二是空间链路的异常,如日凌、雨雪衰、飞机雷达散射、地球站电磁环境等;三是地球站设备异常如高功放高压异常影响上行功率稳定、编码器输出码流异常导致画面出现黑场、地球站值机员误操作等;四是非法信号的恶意干扰,如非法盗用、恶意攻击干扰等。本文就如何正确判断和处置这些干扰,确保卫星广播电视信号优质安全的传输做一点探讨。

一、各地球站上行载波之间的相互干扰。

由于各地球站没有严格的遵照标定参数进行发射,从而使上行载波之间相互干扰,影响了下行接收。

处置措施:各地球站应该严格遵照卫星公司入网测试时标定的各项参数(如极化、上行功率、天线指向等)规范的发射信号,特别是在设备进行维护检修后,一定要恢复原先的各项发射参数。如果发现受到相邻载波的干扰,应及时与卫星公司联系,协调解决。

二、空间链路的异常。

(一)日凌干扰。日凌干扰是由于每年春分、秋分前后,太阳与卫星、地球站在一条直线上,天线对准卫星的同时也对准了太阳,太阳的热噪声淹没了卫星信号,使接收噪声抬高,造成下行接收载噪比降低,接收机无法接收卫星信号而产生黑场。

处置措施:日凌属于自然现象不可克服,在日凌前根据卫星公司的日凌预告做好设备保护工作,同时可以启用地面的备份传输手段如光缆、微波等替代。

(二)雨、雪衰。降雨对卫星传输的影响主要体现在三个方面:一是雨滴吸收了上、下行电磁波的能量;二是雨滴的退极化作用使天线的交叉极化隔离度下降;三是雨滴吸收电磁波能量的同时又发出噪声,使接收天线的噪声温度升高。

雪衰主要体现在化雪的过程中,主要原因是在化雪的时候天线锅面上的积雪不均匀,对电磁波产生了强弱不同的散射和吸收,降低了天线增益的同时也增加了天线的噪声温度。

处置措施:及时提高上行功率,保持正常接收所需的有效载噪比,同时下行接收站在设计时应留有3-5dB 的接收余量。

三、卫星地球站上行设备异常。

(一)高功放。目前卫星传输广播电视中普遍使用的3KW 速调管高功放,因高电压、大电流的工作状态,使得功放是故障率最高的上行设备。常见的故障包括高压跌落、体电流过大、电弧告警、射频风机异常等。

处置措施:及时倒换备用设备上行。注意功放的日常检修和指标测试,大多数的故障都是从最初一些运行参数的细微变化(如高压上升、电流变大等),进而造成系统指标的劣化,最终出现停机故障,导致停播。因此日常的维护和检修一定要尽量的细心,一旦发现了参数变化要及时处理,这样可以避免设备出现崩溃式的故障。

(二)编码器。编码器卫星地球站小信号系统中最重要的上行设备,它将输入的视音频信号、数据信号等进行编码、压缩,输出符合MPEG 传输标准的码流。常见的编码器故障包括画面出现马赛克、黑场、音频丢失等。

处置措施:及时倒换备用系统上行。编码器是参数设置最为复杂的上行设备。在设置时一定要根据输入信号(如视频格式、音频电平等)的不同确定相应的参数和门限,同时输出码率一定要预留2-5%的空置,否则在大范围的动态画面出现时极易引起马赛克和黑场。

四、非法信号的恶意干扰。

非法盗用和恶意攻击干扰主要包括阻塞式干扰和插播式干扰。阻塞式干扰是干扰方通过发射一个大功率的单载波信号来干扰上行载波,使该路载波的噪声大幅度提高,下行接收就无法解调出正常的电视图像,出现“黑场”。插播方式干扰是干扰方发射一个与正常节目信号参数相同的非法节目信号,当干扰功率远高于正常信号的功率后,会使接收机锁定到非法节目信号上,这样在电视屏幕上就出现了干扰方所插播的图像。

处置措施:对抗恶意干扰的原则是加大上行功率,主要有自动功率控制、并发单载波、关闭转发器等抗干扰措施,目前最常用的就是自动功率控制方式。

自动控制功率方式是在上行站安装自动监测和判别设备,监测上行载波的实时工作状态,如果发现受到恶意攻击,可以自动提高发射功率,增加上行站的EIRP 值,压制干扰。

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