卫视基础知识浅谈（４）
随着卫星电视的快速发展，越来越多的朋友们加入到了卫视爱好者的行列。其中不乏一些从来没有接触过卫星电视及其信号接收的新手。为了解决这些新上路的初哥在理论知识方面的迷茫，我们特地撰写了此文，以期提供给广大新入门的卫视爱好者一些基础的卫星电视信号接收知识。文中涉及到的技术概念我们尽量用浅显易懂的语言来讲解，希望能够帮助各位初哥们早日成为一名懂行的卫视老鸟。
（4）安装维护
在选购高频头之前，我们需要弄清楚自己想要接收的卫星电视信号所处波段等信息，并注意高频头本身的极化方式和本振频率。在性能指标方面，应选择噪声小、本振频率稳定性高和动态增益大的高频头，同时还须注意其与接收天线系统的匹配问题，配好适合固定高频头的夹具。在安装高频头时，分体式高频头需要与馈源一起搭配使用，只要将高频头的矩形波导口对准馈源的矩形波导口，并在凹槽内垫上橡皮圈，固定即可。一体式的高频头则可以省去这个步骤。之后，可将接好馈源的高频头装入馈源固定盘内对准抛物面接收天线的中心焦点处。部分高频头上标有F/D刻度，即卫星接收天线的焦距/直径比，正馈天线F/D一般在0.30~0.42之间，偏馈天线F/D则在0.6~0.7之间。可根据接收天线的参数F/D值，将馈源盘凸缘端面对准高频头侧面相应的F/D 刻度上，之后根据欲接收卫星电视信号的极化角，调整高频头端面上的“0”刻度位置，之后稍微拧紧馈源盘凸缘侧面的制紧螺钉，再把高频头的输出电缆与接收机上相应的输入端口连接好，安装工作就算到此结束了。接下来，只需要检查馈源是否处于抛物面接收天线的中心焦点位置，高频头侧面的F/D刻度是否按天线参数对应的F/D值对准、旋转高频头看接收到的卫星电视信号是否最大。一切妥当之后，可对高频头进行防水、防露等防护措施的处理，比如可套上塑料瓶之类的。在以后的使用过程中，也同样应该注意，高频头安装在卫星接收天线上属室外单元，长期风吹雨淋，应定期检查是否有脱落、损坏等现象发生，大雨大雪过后还要积极清除馈源及高频头上的积水积雪。
3、卫星接收机
卫星接收机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，并输出卫星电视广播图像信号和伴音信号的设备。按照其所接收的信号类型不同，卫星接收机有着模拟和数字之分。由于目前为大家所广泛使用的主要是卫星数字接收机，所以我们在这里就不再多介绍模拟机的相关内容。卫星数字接收机的主要功能是将由高频头接收并传送来的卫星数字电视广播信号，经过解码、转换、编码等处理之后，送到普通的电视机进行接收和播放。伴随着半导体集成电路技术的日益发展，卫星数字接收机中所需要的解码、转换、编码等模块芯片的整合程度也越来越高，所使用的集成芯片数量越来越少，可功能却越来越强大，现在的卫星数字接收机已由过去的单一接收卫星电视信号，转变成向交互式电视、IP广播服务等多功能方面发展。
（1）分类
除了根据所接收信号不同，可分为模拟和数字两大类之外，卫星接收机还可按所接收卫星电视广播信号的收费与否，分为免费接收机和条件接收机。免费接收机就只能接收免费的卫星电视广播信号，而条件接收机则可接收相应的加密卫星电视广播信号。条件接收机又可分为卡机、免卡机、模块机等。一般来说，卡机都至少有一个可以插卡的插槽，以方便插入相应的解密卡片（智能卡），实现对加密卫星电视广播信号的正常接收。按照其适用的卫星电视广播信号加密方式不同，再分为单系统卡机、双系统卡机、Viaccess卡机、Irdeto卡机等许多种类。智能卡又称IC卡、节目卡，每一种智能卡都是适用于某一种有条件接收系统，隶属于某一个卫星电视运营商，它是节目供应商授权给用户的“通行证”。智能卡内嵌有CPU、ROM（EPROM、E2PROM）和RAM等集成电路，就是这些集成电路共同组成了一块芯片，其中有一个专门的ROM，用来存储用户地址、解密算法和操作程序，不可被读出。一般来说，智能卡的大小与一张名片相似，在正面都印有节目运营商的标志和插卡方向指示箭头，背面除了一块裸露着的集成电路芯片，还有本卡的惟一卡号，即是付费和授权的依据。而免卡机则顾名思义，正是因其不需使用智能卡，不带智能卡卡槽而得名，其原理是通过机器内部的软件实现对卫星电视广播信号的解密。至于模块机，一般是通过更换卫星数字接收机内的模块，从而达到让卫星数字接收机拥有不用的解密系统解密能力，并通过在解密模块中插入智能卡的方式接收加密的卫星电视广播信号，其价格一般较贵。
（2）硬件组成
卫星接收机的硬件部分通常需要完成的工作包括对接收到的卫星电视广播信号作解调、解码和解复用，再对包含视频、音频和数据信息的传输码流进行解码，然后对视、音频码流做数模转换，最后将转换得到的模拟信号送给电视接收机或者其它接收装置。图4是一个典型的卫星数字接收机的整体框图。
由图可知，一个典型的卫星数字接收机包括一体化调谐器（Tuner）、解复用电路、MPEG音频/视频解码电路，以及音频/视频信号处理电路等。在同样类似的整体系统框架之下，各个集成电路厂商推出了其各具特色的卫星数字接收机方案并且开发出了相应的芯片组。
①、一体化调谐器
卫星数字接收机内部离不开数字一体化调谐器，它的性能在很大程度上决定了整机的性能，可以说是卫星数字接收机的关键部件。调谐器一般由前置放大器、变频器、锁相环（PLL）、带通滤波器、中频放大器、自动增益控制电路和移相器等部分组成。其中前置放大器用来接收卫星天线高频头输出的中频信号，在进行低噪声前置放大和滤波后，送往变频器。由于前置放大器既要接收射频信号，又要和下变频器相接，因此要求低噪声、同时又要有高增益。一般将其输入端按低噪声的要求设计、输出端按高增益的要求设计。
②、QPSK解调器
一般卫星数字接收机的QPSK（四相相移键控）解调器主要包括时钟产生电路、QPSK解调电路、前向纠错（FEC）单元，以及输出控制电路等部分。其中QPSK解调电路又由匹配滤波器、数字振荡器、定时时钟恢复环路、载波恢复环路、自动增益控制电路等组成。
③、解复用模块
由于卫星数字接收机接收到的卫星电视广播信号的码流是一种按照MPEG标准复接成的数据流。所以在对其解码之前，还需要对这些码流进行解复用，根据所要具体接收的信号包识别符（PID）提取出相应的视频、音频和数据包，将其恢复成为符合MPEG标准打包的基本数据流（PES）。解复用模块一般包括有许多用户可编程的PID滤波器，其中有的用于处理视频PID，有的用于处理音频PID，其余还有用于处理信号特殊信息、服务信息和专用数据等功能的PID滤波器。
④、MPEG解码模块
由解复用模块出来的数据流包会被送到MPEG解码器模块进行解压缩等处理，以生成合适的视频数据流和音频数据流，并最终再送往视频编码器和音频数模转换器等部分按一定的电视制式，如PAL或者NTSC等，生成模拟电视信号，供普通电视机接收显示。在目前开发的一些芯片中，MPEG解码模块是和系统解复用模块集成在一起的。
⑤、视频编码器
卫星数字接收机的视频编码器其实就是一个高性能的PAL/NTSC编码器，其作用是将由前面电路输入的视频数据进行数模转换，并变换成为符合PAL或者NTSC制式的能在普通电视机上显示出来的模拟电视信号。
⑥、音频数模转换器
大多数卫星数字接收机的音频数模转换器都是一个具有可编程锁相环路的立体声数模转换器，其作用主要是将音频解码器输出的PCM编码的原始数字音频信号数据，转换成为具有左、右声道的模拟立体声音频信号。
⑦、控制电路
由中央处理器（CPU）、程序存储器（EPROM或者FLASH）、数据存储器（DRAM、SDRAM）、总线驱动器以及各种接口电路组成的控制电路是整个卫星数字接收机的大脑所在，其主要作用是控制和协调卫星数字接收机内各个部分电路模块的正常工作，按照事先设计规定的程序实现数字接收机的各种相应功能，并能通过操作面板接口和遥控器接口等外部控制输入装置与使用者进行人机对话。其中的主CPU主要通过I2C总线与QPSK解调器、E2PROM、视频解码器等部分直接相连，以控制这些电路模块完成各自的功能任务。
⑧、电源电路
电源是卫星数字接收机的重要组成部分，也是卫星数字接收机发生故障较多的部分。目前，卫星数字接收机大多采用开关电源，大多数卫星数字接收机的电源电路通常采用脉宽调制式开关稳压电源，这种电源具有功耗小、转换效率好、可靠性高、保护完善和稳压范围宽等特点，其主要由输入滤波电路、逆变器、脉宽调制电路、保护电路，以及输出电路等部分组成。
另外，卫星数字接收机的其他附加功能模块可能还包括有：条件接收模块、遥控器控制模块、红外线接收模块等。
（3）软件组成
卫星数字接收机是由硬件和软件共同组成的，一般来说，其软件的基本结构如图5所示。
卫星数字接收机的操作系统大多都采用实时操作系统，其主要需要完成进程调度、中断管理、内存分配、进程间通信、异常处理、时钟提取等工作。而硬件驱动部分则提供所有外围硬件设备的驱动程序；图形接口主要完成图形显示功能，以便于在人机对话的过程中为用户提供友好的图形用户界面，方便用户操作；音频解码和视频解码驱动主要是用于控制音频解码硬件和视频解码硬件的工作；解复用和数据表提取模块，主要用于控制对码流的解复用和节目专用信息等数据表的提取操作；应用程序接口起到将所有与硬件相关的程序都集合到一个统一接口上的作用，同时还提供一些与硬件无关的公用处理程序，如网络协议、图形格式分析、业务信息数据表分析等等之类的；至于应用程序编程接口，则为应用程序提供了一个公共的编程接口，它把应用程序与硬件屏蔽开，使得应用程序与硬件无关，目的是便于在日后的操作使用中随时实现应用程序的方便修改与更新。（未完待续）