廣播電視衛(wèi)星信號(hào)干擾因素探析

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【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電視媒體在信息傳播上的作用越發(fā)凸顯，作為群眾獲取信息和關(guān)注社會(huì)的重要渠道，廣播電視已然成為了人們生活中不可或缺部分，在廣泛受眾群體的關(guān)注下，廣播電視要提高自身穩(wěn)定性，解決信號(hào)干擾問(wèn)題，為用戶提供更好的廣播電視服務(wù)?；诖?，本文就對(duì)干擾廣播電視衛(wèi)星信號(hào)的因素與解決方案進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】廣播電視；干擾因素；衛(wèi)星信號(hào)

1解決廣播電視衛(wèi)星信號(hào)干擾的重要性

在廣播電視節(jié)目傳輸?shù)膽?yīng)用中，衛(wèi)星傳輸技術(shù)具有較好的傳輸穩(wěn)定性，其使用性能遠(yuǎn)超過(guò)電纜和微波傳輸技術(shù)。隨著廣播電視的不斷發(fā)展，廣播電視網(wǎng)絡(luò)公司的直播要求為不間斷優(yōu)質(zhì)播出，觀眾對(duì)廣播電視的收視體驗(yàn)也提出了更高的要求，在此階段衛(wèi)星信號(hào)傳輸成為廣播電視信息傳輸?shù)氖走x技術(shù)，但由于衛(wèi)星信號(hào)的傳輸具有開(kāi)放性，因此在衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中極易受到外界因素的干擾，導(dǎo)致節(jié)目質(zhì)量與播出效果受到影響。

2干擾廣播電視衛(wèi)星信號(hào)的相關(guān)因素及解決方案

就目前常見(jiàn)的衛(wèi)星信號(hào)干擾因素而言，主要可以自然干擾因素和人為干擾因素。

2.1自然干擾因素

2.1.1日凌干擾

在每年的春分和秋分時(shí)期，地球、衛(wèi)星、太陽(yáng)會(huì)處在同一直線上。地面站的衛(wèi)星信號(hào)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，地面站的接受天線將會(huì)受到太陽(yáng)輻射的干擾，干擾信號(hào)會(huì)與衛(wèi)星信號(hào)相重疊，導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)被中斷。日凌干擾是有規(guī)律可尋地，通過(guò)現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，我們可以清楚的對(duì)日凌干擾的發(fā)生日期和具體時(shí)間進(jìn)行預(yù)計(jì)，并在日凌發(fā)生前對(duì)受影響的信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，并做好信號(hào)的切換準(zhǔn)備。一般方案為央視重要節(jié)目采用衛(wèi)星信號(hào)切換為DS3信號(hào)；省級(jí)衛(wèi)視、付費(fèi)加密的上星節(jié)目可采用異地機(jī)房衛(wèi)星備份，使用不同城市機(jī)房衛(wèi)星源，通過(guò)日凌干擾時(shí)間差異進(jìn)行合理切換，保證下傳信號(hào)的正常播出；其他無(wú)備份節(jié)目，使用指定節(jié)目或圖卡信號(hào)臨時(shí)墊播。在日凌發(fā)生階段需要根據(jù)應(yīng)急切換方案對(duì)將受影響信號(hào)進(jìn)行備份切換，在日凌結(jié)束之后，確認(rèn)衛(wèi)星接收機(jī)信號(hào)狀態(tài)無(wú)誤后切回衛(wèi)星信號(hào)。目前市場(chǎng)上，部分品牌衛(wèi)星接收機(jī)使用自動(dòng)檢測(cè)恢復(fù)機(jī)制，在日凌干擾結(jié)束后輸出信號(hào)可自動(dòng)恢復(fù)正常，有效地減少日凌的影響時(shí)間。部分接收機(jī)日凌結(jié)束后會(huì)出現(xiàn)畫面異常，解擾異常、音視頻不同步等問(wèn)題，使用該類性能的接收機(jī)，需要運(yùn)維人員及時(shí)重啟處理。

2.1.2電磁干擾

電磁干擾是電子、電氣設(shè)備所必然受到的信號(hào)問(wèn)題。移動(dòng)通訊、雷達(dá)、導(dǎo)航、廣播電視等通信系統(tǒng)都會(huì)受到影響，現(xiàn)階段的工業(yè)設(shè)備在日常的使用過(guò)程中，其輸出的功率會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的空間輻射干擾，在工業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)下，我國(guó)的電磁空間越發(fā)普及，電磁環(huán)境也在不斷地惡化，因此日常的廣播衛(wèi)星頻道很容易會(huì)受到電磁干擾，導(dǎo)致節(jié)目畫面出現(xiàn)馬賽克等問(wèn)題，當(dāng)電磁干擾嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)的終端接收異常。電磁干擾作為一種隨機(jī)干擾問(wèn)題，其產(chǎn)生的事件、出現(xiàn)的事件和產(chǎn)生的強(qiáng)度是不固定的，并且電磁干擾很難找到有效的規(guī)律，給排查工作帶來(lái)較大難度。若沒(méi)有查清楚干擾源和途徑就需要構(gòu)建屏蔽網(wǎng)工程來(lái)進(jìn)行干擾預(yù)防，不過(guò)屏蔽網(wǎng)工程量較大，耗時(shí)和耗財(cái)較大?；趶V播電視系統(tǒng)可以將衛(wèi)星信號(hào)中進(jìn)行光纜連接，從而構(gòu)建起關(guān)聯(lián)衛(wèi)星站系統(tǒng)，以確保地面衛(wèi)星信號(hào)的自由切換，確保電磁干擾產(chǎn)生的時(shí)候，能夠及時(shí)地進(jìn)行信號(hào)切換。當(dāng)?shù)孛嬲景l(fā)生干擾時(shí)，技術(shù)人員可以采用干擾弱的信號(hào)站，從而實(shí)現(xiàn)干擾的避免。

2.1.3鄰星干擾

近年來(lái)，隨著世界的衛(wèi)星通訊的快速發(fā)展，同步軌道的衛(wèi)星數(shù)量越來(lái)越多，衛(wèi)星間的間距不斷縮短，衛(wèi)星通信頻率受影響的問(wèn)題頻繁發(fā)生。因兩衛(wèi)星之間的間距過(guò)近，被干擾和干擾衛(wèi)星的下行電磁場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)重疊區(qū)域，在重疊區(qū)就會(huì)產(chǎn)生衛(wèi)星信號(hào)的干擾，其原理為被干擾衛(wèi)星地面站接受衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，天線旁瓣會(huì)接收鄰星同頻信號(hào)，導(dǎo)致接收端的誤碼率增加，信噪比降低。鄰星干擾的解決對(duì)策為，采用4m以上的大尺寸電動(dòng)天線來(lái)進(jìn)行鄰星干擾的信號(hào)接受，并將其用于衛(wèi)星天線的調(diào)試。在滿足衛(wèi)星接受標(biāo)準(zhǔn)的前提下，還可以將天線進(jìn)行調(diào)整，配合極化確保衛(wèi)星信號(hào)的有效接受和鄰星信號(hào)的有效避免。但天線調(diào)整的難度比較大，需要較高的調(diào)試技巧，因此若沒(méi)有相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員，不建議采用天線調(diào)整來(lái)解決此類問(wèn)題。

2.1.4極化干擾

極化干擾指的是衛(wèi)星通信中比較常見(jiàn)的干擾形式，隨著地球站的長(zhǎng)時(shí)間工作運(yùn)行，會(huì)由于各種原因?qū)е聵O化隔離度降低，進(jìn)而產(chǎn)生極化干擾。在衛(wèi)星鏈路之中極化隔離度主要分為發(fā)射計(jì)劃和接收計(jì)劃兩部分。接收極化隔離度是由衛(wèi)星天線發(fā)射極化和地球接收極化構(gòu)成。在日常的信號(hào)接收過(guò)程中，若天線出現(xiàn)調(diào)整都需要進(jìn)行極化調(diào)整確認(rèn)。一般極化干擾問(wèn)題在衛(wèi)星站和地面站都會(huì)產(chǎn)生，其表現(xiàn)是天線的反計(jì)劃信號(hào)干擾正極化信號(hào)，一般極化干擾信號(hào)相對(duì)有規(guī)律，可以利用頻譜儀進(jìn)行檢查。在極化干擾產(chǎn)生的時(shí)候，需要對(duì)衛(wèi)星地面站進(jìn)行重新調(diào)整和接收，在調(diào)整后極化干擾消失之后，就可以說(shuō)明衛(wèi)星信號(hào)接收端存在極化問(wèn)題，若調(diào)整結(jié)束后仍存在極化干擾的時(shí)候，可以咨詢地面站對(duì)信號(hào)接收情況，若無(wú)問(wèn)題，則說(shuō)明衛(wèi)星站端出現(xiàn)干擾，需要通知衛(wèi)星站進(jìn)行干擾調(diào)整。

2.1.5雨衰干擾

當(dāng)電磁波穿過(guò)降雨區(qū)域時(shí)，雨滴會(huì)吸收電磁波能量且對(duì)電磁波產(chǎn)生散射，造成電磁波呈現(xiàn)非選擇性能和緩慢時(shí)變特性的衰減。散射還會(huì)導(dǎo)致大范圍無(wú)線電干擾并對(duì)電磁波產(chǎn)生去極化效應(yīng)，導(dǎo)致信號(hào)劣化，影響系統(tǒng)可用性，這些衰減和干擾稱為雨衰。以接收C波段的115.5°中星6B衛(wèi)星和125°中星6A衛(wèi)星為例，衛(wèi)星信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)大于44.5dBw，選用增益34dB、口徑1.8米的天線可以達(dá)到門限值內(nèi)正常接收。C波段下行頻率范圍為3.625~4.2GHz，雨衰約為0.5~2dB，選用增益39.3dB、口徑3.0m天線即可補(bǔ)償雨衰。為了給前端接收機(jī)提供穩(wěn)定可靠的信號(hào)源，還需考慮電纜、功分器等損耗，一般使用增益43.1dB、口徑4.5m的后饋接收天線。以接收Ku波段的134°亞太6號(hào)衛(wèi)星為例，衛(wèi)星信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)達(dá)52dBw，選用增益40.8dB、口徑1.2m的前饋天線可以達(dá)到門限值內(nèi)正常接收。Ku波段下行頻率范圍為12.25~12.75GHz，波長(zhǎng)與雨滴大小相近，雨衰非常明顯。降雨時(shí)衰減約為7.5dB，選用增益48.7dB、口徑3.0m的天線可以滿足要求。但遇大雨和暴雨天氣時(shí)，衰減最高可以達(dá)到11dB，一般使用增益52.6dB、口徑4.5m的后饋接收天線滿足最大要求。

2.2人為干擾生要包括轉(zhuǎn)發(fā)器占用和非法惡意干擾等

人為非法干擾一般為人工未授權(quán)使用轉(zhuǎn)發(fā)器資源，非法上行鏈路載波信號(hào)對(duì)原始轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)形成干擾。從技術(shù)角度來(lái)看，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的主要部件是高功率放大器，其特征在于當(dāng)輸入功率幅度低于飽和點(diǎn)時(shí)在線性區(qū)域中工作。當(dāng)輸入功率進(jìn)一步增大超過(guò)飽和點(diǎn)時(shí)，進(jìn)入飽和區(qū)域或過(guò)飽和區(qū)域。為了避免將衛(wèi)星功率放大器推入飽和區(qū)或過(guò)飽和區(qū)，地球站在實(shí)際使用中嚴(yán)格執(zhí)行上調(diào)功率控制，或在大功率放大器之前增加限幅器，以便中繼器可以避免盡可能在過(guò)飽和區(qū)域工作。如果存在惡意的高功率上行鏈路干擾，則轉(zhuǎn)發(fā)器仍然可以在過(guò)飽和區(qū)域中工作。因此，只有上行地球站嚴(yán)格按照運(yùn)行規(guī)則使用轉(zhuǎn)發(fā)器，才能保證轉(zhuǎn)發(fā)器的合理安全使用，保證衛(wèi)星信號(hào)的正常傳輸。在衛(wèi)星地面站接收時(shí)，運(yùn)維技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)國(guó)家廣播電影電視總局的總體要求，密切監(jiān)測(cè)衛(wèi)星信號(hào)的狀態(tài)，如果出現(xiàn)異常狀態(tài)，立即實(shí)施應(yīng)急預(yù)案。

3總結(jié)

解決衛(wèi)星信號(hào)干擾問(wèn)題是當(dāng)前廣播電視研究的焦點(diǎn)，本文論述的衛(wèi)星信號(hào)干擾因素僅為日常工作中常見(jiàn)問(wèn)題，在文中筆者結(jié)合自身工作對(duì)干擾因素解決方案進(jìn)行論述，希望能夠?yàn)閺V電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)公司和其他衛(wèi)星地球站的衛(wèi)星信號(hào)干擾提供參考。

參考文獻(xiàn)

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[2]代炳新.干擾廣播電視衛(wèi)星信號(hào)的因素與解決方案[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2009（09）：50-52.

作者：李炳義 單位：山東廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司