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數(shù)字衛(wèi)星電視的出現(xiàn)，大大改善了人們收視衛(wèi)星電視的視覺(jué)效果，進(jìn)而逐步將模擬衛(wèi)星電視淘汰出局。然而，這種發(fā)展也確實(shí)使接收者增加了接收的難度，數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的接收不再像模擬衛(wèi)星電視信號(hào)那么簡(jiǎn)便、直觀、容錯(cuò)度較大，那么這是為什么？其原因在哪里？這是第１９期一位讀者提出的疑問(wèn)，恐怕也是不少讀者的困惑。本刊連續(xù)幾期所發(fā)表的解惑文章，他們?yōu)閿?shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的難接收，在地面接收的基理、接收的方法與技巧上找到很多原因。這是數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)難接收原因的一個(gè)方面。另外還有很重要的一方面就是空中的，也就是衛(wèi)星上的原因。在星上，向地面轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的生成，傳輸?shù)募夹g(shù)條件，造就了比模擬衛(wèi)星電視信號(hào)難接收的基理。
大家知道，通信衛(wèi)星或廣播衛(wèi)星上有若干個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，衛(wèi)星電視信號(hào)就是由這些轉(zhuǎn)發(fā)器將地面站發(fā)射來(lái)的電視信號(hào)接收并經(jīng)過(guò)處理后再向地面發(fā)射而形成的。轉(zhuǎn)發(fā)器在這里起到很重要的信號(hào)轉(zhuǎn)換作用，每顆衛(wèi)星上都有很多轉(zhuǎn)發(fā)器。早期發(fā)展的衛(wèi)星如前蘇聯(lián)的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器都較少，一般都在１０個(gè)以下，日本第一代ＢＳ衛(wèi)星也只有４個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。然而發(fā)展到現(xiàn)在，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器大增，一般都２０～４０個(gè)以上。我國(guó)自行研制的東方紅３號(hào)衛(wèi)星（現(xiàn)稱(chēng)中星６號(hào)）有２４個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，亞太１Ａ也是２４個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。最新的衛(wèi)星都有４０個(gè)以上轉(zhuǎn)發(fā)器，同時(shí)還有若干個(gè)Ｋｕ甚至Ｋａ轉(zhuǎn)發(fā)器，而這些轉(zhuǎn)發(fā)器分別使用不同指向的天線形成不同的衛(wèi)星信號(hào)波束。早期衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器不多，星上天線也不多，所以形成的波速很少，基本上是面波束，且是固定指向的。也就是說(shuō)衛(wèi)星上所有轉(zhuǎn)發(fā)器所發(fā)出的信號(hào)，基本上是１個(gè)或者２個(gè)面波束，如亞太１Ａ（１３４°Ｅ）和早期亞洲１號(hào)（原１０５．５°Ｅ），因此他們的場(chǎng)強(qiáng)圖也就是１個(gè)或２個(gè)。但是隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代衛(wèi)星不僅轉(zhuǎn)發(fā)器多了，天線也多了，不再是所有的轉(zhuǎn)發(fā)器都使用１面或２面星上天線。它們是根據(jù)市場(chǎng)需要由不同的轉(zhuǎn)發(fā)器使用不同天線，形成不同的極化、不同的波段、不同的指向的幅射波束，１顆衛(wèi)星可以多達(dá)１０余個(gè)不同區(qū)域波束，場(chǎng)強(qiáng)圖也有１０余種，如本刊最近連續(xù)刊登的泛美１０號(hào)衛(wèi)星的場(chǎng)強(qiáng)圖，就是這樣一種新型衛(wèi)星。正是因?yàn)檫@些新型衛(wèi)星上承載著眾多不同的數(shù)字衛(wèi)星電視頻道，因此，你用一張場(chǎng)強(qiáng)圖就難以解決眾多不同指向、不同極化的信號(hào)接收，自然就困難多了。
我們又知道，每個(gè)衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器所轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的強(qiáng)弱取決于每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器中發(fā)射部分的行波管功率放大器的功率ＴＷＴＡ大小，這個(gè)ＴＷＴＡ一般為數(shù)十瓦，甚至百余瓦。如亞洲３Ｓ衛(wèi)星Ｃ波段的ＴＷＴＡ是５５瓦，而Ｋｕ波段的ＴＷＴＡ高達(dá)１４０瓦。從而形成亞洲３Ｓ衛(wèi)星的Ｃ波段和Ｋｕ波段轉(zhuǎn)發(fā)器的最大全向等效幅射功率ＥＩＲＰ即俗稱(chēng)為場(chǎng)強(qiáng)的最大值分別為４０ｄＢＷ和５４ｄＢＷ。注意：我們這里所講的衛(wèi)星場(chǎng)強(qiáng)值是指１個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的ＥＩＲＰ值，也就是通常我們從衛(wèi)星場(chǎng)強(qiáng)圖上所看到的數(shù)值。我們同時(shí)又知道，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器是有頻帶寬度的，Ｃ波段一般轉(zhuǎn)發(fā)的帶寬為４０ＭＨｚ，考慮到防止轉(zhuǎn)發(fā)器之間串?dāng)_，實(shí)際使用帶寬為３６ＭＨｚ，轉(zhuǎn)發(fā)器之間留有４ＭＨｚ的防衛(wèi)度。
無(wú)論是模擬衛(wèi)星電視信號(hào)還是數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的基帶信號(hào)，即所要傳送的電視圖像與伴音信號(hào)還是是一樣的，可以是ＰＡＬ制或ＮＴＳＣ制信號(hào)，更可以是ＳＥＣＡＭ制信號(hào)，只是他們的基帶信號(hào)帶寬略有不同而已。在模擬衛(wèi)星電視信號(hào)中，采用的是調(diào)頻一調(diào)頻制，即圖像調(diào)制和伴音調(diào)制都是調(diào)頻的。調(diào)制后的衛(wèi)星電視信號(hào)的頻帶寬度遠(yuǎn)大于基帶信號(hào)的帶寬，一般Ｃ波段為３６ＭＨｚ。這就是我們所說(shuō)的在模擬衛(wèi)星電視中，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器由于帶寬的原因，只能容納下一路調(diào)頻的衛(wèi)星電視（射頻）信號(hào)的原因。那么這個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的行波管放大功率也就全部給了這一路的模擬衛(wèi)星電視（射頻）信號(hào)。以亞洲３Ｓ鳳凰衛(wèi)視中文臺(tái)的模擬信號(hào)為例，鳳凰中文臺(tái)的模擬下行信號(hào)所具有的向地面發(fā)射的功率，就是鳳凰衛(wèi)視中文臺(tái)所占用的８Ｂ轉(zhuǎn)發(fā)器（中心頻率為３９２０ＭＨｚ）所產(chǎn)生的５５瓦的功率，從而形成的電波覆蓋區(qū)內(nèi)ＥＩＲＰ值最大值便是４０ｄＢＷ。這里我們著重需要再次重申的是，衛(wèi)星上一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只能傳送一路模擬衛(wèi)星電視信號(hào)，一路模擬衛(wèi)星電視信號(hào)占有一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的全部發(fā)射功率，從而獲得了一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的全部行波管功率所形成的ＥＩＲＰ值。
然而在數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)中，卻與模擬衛(wèi)星信號(hào)形成了很大的不同。我們知道，數(shù)字信號(hào)是在模擬信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽樣、編碼、調(diào)制而成的，在這個(gè)過(guò)程中同時(shí)完成了頻帶壓縮，正是由于數(shù)字信號(hào)的這個(gè)可以壓縮頻帶的特點(diǎn)，使得一路數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)的帶寬要小于模擬衛(wèi)星信號(hào)。在模擬衛(wèi)星電視信號(hào)必須占用３６ＭＨｚ帶寬的情況下，一路數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)只需要占用５－６ＭＨｚ帶寬，甚至更少的帶寬就夠了。這一特征是數(shù)字信號(hào)的優(yōu)勢(shì)，所以在一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器中可以傳輸多達(dá)１０－２０路的電視信號(hào)，如亞３Ｓ上的６Ａ轉(zhuǎn)發(fā)器（３６ＭＨｚ帶寬、中心頻率為３８６０ＭＨｚ）就有２１套節(jié)目，我們常接觸的數(shù)字鳳凰衛(wèi)視所在的１０Ｂ轉(zhuǎn)發(fā)器（３６ＭＨｚ帶寬、中心頻率為４０００ＭＨｚ）也有１２套節(jié)目，每套節(jié)目所占的帶寬自然就清楚了，是遠(yuǎn)小于模擬信號(hào)的，當(dāng)然傳輸?shù)碾娨暵窋?shù)越多，信號(hào)質(zhì)量就越難以保證。
一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)一路模擬信號(hào)和轉(zhuǎn)發(fā)多路數(shù)字信號(hào)，每路信號(hào)所獲取的轉(zhuǎn)發(fā)器功率一樣嗎？當(dāng)然不一樣，一般由它們所占用的頻帶寬度來(lái)決定。如果一路模擬信號(hào)占用３６ＭＨｚ帶寬，而一路數(shù)字信號(hào)也占用３６ＭＨｚ帶寬的話，它們所取得轉(zhuǎn)發(fā)器功率應(yīng)該是一樣的，它們的ＥＩＲＰ值也便會(huì)一樣的。但就是因數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)可以壓縮節(jié)省頻率，因?yàn)閿?shù)字衛(wèi)星電視的帶寬要窄，所以數(shù)字衛(wèi)視信號(hào)所獲取的轉(zhuǎn)發(fā)器功率變小，變小的程依據(jù)它們所占帶寬而定。很顯然，由于數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的功率比模擬衛(wèi)星信號(hào)功率小了，那么ＥＩＲＰ值也小了，也就是數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)相對(duì)弱了，自然接收數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)要比接收模擬信衛(wèi)星信號(hào)難了。
當(dāng)我們明白了由于帶寬的原因一般數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)要比模擬衛(wèi)星信號(hào)的ＥＩＲＰ值要小，至于小的程度還要看數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)是單路單載波（ＳＣＰＣ）信號(hào)，還是多路單載波（ＭＣＰＣ）信號(hào)。單路單載波（ＳＣＰＣ）就是指在一個(gè)載波也就是一個(gè)衛(wèi)星下行頻率情況下傳輸?shù)氖且宦冯娨曅盘?hào)。如亞洲２號(hào)上除內(nèi)蒙衛(wèi)視外的各省市衛(wèi)視臺(tái)，亞洲３Ｓ上的韓國(guó)阿里郎衛(wèi)視，都是單路單載波信號(hào)。多路單載波（ＭＣＰＣ）是指在一個(gè)載波或一個(gè)衛(wèi)星下行頻率情況下傳輸?shù)氖嵌嗦冯娨曅盘?hào)，如亞洲２號(hào)上的內(nèi)蒙臺(tái)（２路）中央４、９、Ｔｅｓｔ（３路），亞洲３Ｓ上的鳳凰衛(wèi)視中文臺(tái)、資訊臺(tái)等（１２路），便是多路單載波信號(hào)。在單路單載波（ＳＣＰＣ）情況下，一個(gè)３６ＭＨｚ的轉(zhuǎn)發(fā)器可以容納５個(gè)左右數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)，每個(gè)載波信號(hào)一般６ＭＨｚ帶寬，載頻間還有１ＭＨｚ寬的隔離。在這種情況下，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器上的ＴＷＴＡ功率被５個(gè)數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)使用，顯然每個(gè)數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)所獲得的功率要小于一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只給一路模擬衛(wèi)星信號(hào)的功率，因此真正的一路數(shù)字衛(wèi)星電視信號(hào)的ＥＩＲＰ值要比模擬衛(wèi)星電視信號(hào)小，這就是數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)比模擬衛(wèi)星電視信號(hào)難接收的主要原因之一。
在多路單載波（ＭＣＰＣ）情況下，它的優(yōu)勢(shì)就是可以在一路載波（下行頻率）下傳輸數(shù)路甚至二十多路電視信號(hào)，當(dāng)然這個(gè)載波信號(hào)的帶寬要比單路單載波寬了，通常此時(shí)的多路單載波信號(hào)要占一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器３６ＭＨｚ的帶寬，如亞３Ｓ上信號(hào)大多如此。在一路載波下要傳輸如此多路的電視信號(hào)，從技術(shù)上，對(duì)基帶信號(hào)的要求是很高的，其中有一點(diǎn)是如何防止多達(dá)２０余路電視信號(hào)之間的串?dāng)_問(wèn)題，解決的方法是降低它們的電平，采用功率回退的辦法，結(jié)果是多路單載波信號(hào)既便是占用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的功率，而實(shí)際發(fā)射的功率還是變小了。所以ＥＩＲＰ值也要比模擬衛(wèi)星信號(hào)的ＥＩＲＰ值小，因此接收起來(lái)難了。這一點(diǎn)從亞洲３Ｓ的頻譜圖上可以充分看到，從頻譜上看到模擬信號(hào)的鳳凰中文臺(tái)、華娛、東鳳等信號(hào)的幅度（場(chǎng)強(qiáng)）明顯要大于各種數(shù)字信號(hào)的幅度，見(jiàn)附圖（一）、（二）。同時(shí)多路單載波信號(hào)中，所傳輸?shù)碾娨暵窋?shù)越多，每一路電視信號(hào)壓縮的越歷害，其帶寬就越窄，其傳輸質(zhì)量越難以保證。為了在較窄的帶寬情況下傳輸而不丟失信息，就必須采用高符碼率傳輸，如１０Ｂ轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸?shù)镍P凰衛(wèi)視中文、資訊等１２套節(jié)目的ＭＣＰＣ信號(hào)就采用了高達(dá)２６．８５Ｍｂ／ｓ的速率來(lái)保證。又如傳輸２１套節(jié)目的６Ａ轉(zhuǎn)發(fā)器也采用了高達(dá)２７．５Ｍｂ／ｓ的速率，用這么高的速率就是為了彌補(bǔ)頻帶過(guò)窄而易丟失信息的矛盾。而如此之高的速率（符碼率）又給地面接收時(shí)增加了解碼時(shí)間和難度。
基于以上原因，我們?cè)诮邮諗?shù)字衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，因?yàn)樗饶M信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)要弱，所以感到難以接收了。再加上本刊前幾期所論述的地面上接收技術(shù)方面的原因，構(gòu)成了數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)比模擬衛(wèi)星信號(hào)難接收的全部原因。
順便談一下接收機(jī)門(mén)限問(wèn)題，有人講數(shù)字機(jī)有門(mén)限，模擬機(jī)沒(méi)有門(mén)限。這是一個(gè)錯(cuò)覺(jué)，甚至是錯(cuò)誤觀點(diǎn)。數(shù)字機(jī)的門(mén)限大家能感覺(jué)到，要么有信號(hào)，要么沒(méi)信號(hào)。而模擬機(jī)門(mén)限只是大家沒(méi)有感覺(jué)到。模擬機(jī)的門(mén)限定義為在保證接收機(jī)輸出一定信噪比Ｓ／Ｎ情況下，輸入信號(hào)的最小載噪比Ｃ／Ｎ。這個(gè)最�。茫尉褪悄M機(jī)的門(mén)限，相似于數(shù)字機(jī)的Ｅｂ／Ｎ。只是因?yàn)槟M機(jī)在收模擬信號(hào)時(shí)，因模擬信號(hào)是連續(xù)的、多狀態(tài)的，所以在低于門(mén)限值Ｃ／Ｎ時(shí)仍能工作，仍有輸出，只是這個(gè)輸出是達(dá)不到要求的信噪比Ｓ／Ｎ的，這給使用慣數(shù)字機(jī)的人一種感覺(jué)似乎沒(méi)有門(mén)限。而數(shù)字機(jī)接收數(shù)字信時(shí)，數(shù)字信號(hào)只有２種狀態(tài)且互不連續(xù)的，因此低于門(mén)限時(shí)無(wú)信號(hào)輸出，給人一種明顯的門(mén)限感覺(jué)。人們錯(cuò)誤的將這種感覺(jué)移植到模擬機(jī)上，便對(duì)模擬機(jī)產(chǎn)生了錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
摘自《衛(wèi)視周刊》
