banner.jpg)
相關(guān)專題：
在互聯(lián)網(wǎng)時代，我們可以聽到來自世界各地的CD音質(zhì)的廣播節(jié)目。然而，收聽網(wǎng)上節(jié)目有其特殊要求和不便之處，收聽成本也比較高。其實，人們的收聽要求是：隨時、隨地、便攜、便宜，并且收聽習(xí)慣不用改變。有沒有什么手段可以滿足上述要求呢？
廣播技術(shù)發(fā)展到今天，滿足上述收聽要求的手段已經(jīng)成熟并投入實際應(yīng)用，這就是衛(wèi)星直播廣播，而且它可以實現(xiàn)多媒體直播。
衛(wèi)星直播廣播利用衛(wèi)星實現(xiàn)廣播節(jié)目的大范圍覆蓋，聽眾可以使用與普通收音機相仿的接收機收聽節(jié)目。由于節(jié)目是以數(shù)字方式傳送的，音質(zhì)可以達到CD級，受自然條件的負(fù)面影響很小。
一、衛(wèi)星廣播的原理
衛(wèi)星廣播系統(tǒng)由地球同步衛(wèi)星、廣播上行站、數(shù)字接收機及地面控制運營網(wǎng)絡(luò)組成。廣播流程如下：
1、電臺的信號上行可以通過傳統(tǒng)的“總站”方法來實現(xiàn)，即各電臺將信號傳給一個中心站進行處理，然后再從這里統(tǒng)一傳輸給衛(wèi)星的透明轉(zhuǎn)發(fā)器部分。另一種方案是選擇采用更小、更方便的上行饋送站，通過星上處理轉(zhuǎn)發(fā)器將這些不同的信號轉(zhuǎn)換成單一的下行信號，再發(fā)送回地面。
2、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向地面發(fā)送數(shù)字廣播信號，實現(xiàn)覆蓋。無論使用“總站”還是“分站”上行方式，傳輸?shù)接脩舳说男盘柖际峭耆粯拥摹?br>
3、地面廣播接收機接收、播放節(jié)目。
就流程而言，衛(wèi)星廣播與衛(wèi)星電視基本相同。不同的是：衛(wèi)星廣播接收機無需大型拋物形天線，只要用小型便攜式接收機就可以收聽廣播節(jié)目。接收機上帶有直徑為10cm左右的圓形天線。
衛(wèi)星廣播的特點是方向性不強，這一點與數(shù)字衛(wèi)星電視廣播不同。在世界任何地區(qū)，如山區(qū)、公海、森林都可以很清楚地收聽節(jié)目，因為直播衛(wèi)星輻射功率大，覆蓋區(qū)域內(nèi)EIRP值高，故其接收系統(tǒng)比一般通信衛(wèi)星接收系統(tǒng)簡單、小巧、價廉。
二、衛(wèi)星廣播的發(fā)展
廣播在20世紀(jì)20年代誕生后，經(jīng)歷了調(diào)幅、調(diào)頻兩個發(fā)展階段，正快步進入數(shù)字化的第三個階段。首先登場的是歐洲國家于90年代中推出的DAB（digital audio broadcasting）系統(tǒng)，它成為國際電信聯(lián)盟（ITU）認(rèn)可的地面數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)。近年來，世界上不少有實力的廣播機構(gòu)紛紛以這一系統(tǒng)正式開播或試播數(shù)字音頻節(jié)目。中國廣播媒體動作十分迅速，1996年12月16日在廣東佛山廣播電視中心進行了DAB首次試播。
時至20世紀(jì)末，經(jīng)國際電信聯(lián)盟認(rèn)可的另一套數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)已登場亮相。這就是世廣衛(wèi)星集團（WorldSpace）推出的衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)。
衛(wèi)星廣播到現(xiàn)在經(jīng)歷了4個階段：
1、無壓縮的數(shù)字衛(wèi)星廣播（DSR）：世界上最早的數(shù)字聲廣播，用于直接固定接收，一個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可傳送16套CD質(zhì)量的立體聲節(jié)目。傳送的節(jié)目通過頻率變換也可進入電纜網(wǎng)。但缺點是不能移動接收，沒有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，沒有進行數(shù)據(jù)率壓縮，因此頻譜利用不經(jīng)濟。
2、阿斯特拉衛(wèi)星數(shù)字聲音廣播(ADR)，與模擬電視節(jié)目一起，通過衛(wèi)星傳送，用于直接接收，也可整個轉(zhuǎn)發(fā)器完全用于傳送聲音廣播節(jié)目。特點是，使用了數(shù)字壓縮技術(shù)，頻譜利用率高一個轉(zhuǎn)發(fā)器可傳送12套(與模擬電視一起傳送時)或48套(無電視節(jié)目時)達CD質(zhì)量的立體聲節(jié)目，缺點是不適于移動接收。
3、數(shù)字音頻廣播(DAB)其特點是：抗衰落能力強，適合于固定便攜和移動接收，可利用地面、電纜和衛(wèi)星進行覆蓋，聲音質(zhì)量達CD水平，可工作于不同的波段(從VHF--L波段)，可單頻網(wǎng)運行，節(jié)約頻譜。是多媒體廣播，既可傳送聲音節(jié)目，又有大量的數(shù)據(jù)率可用于數(shù)據(jù)業(yè)。
4、世廣衛(wèi)星數(shù)字聲廣播(Worldspace)，作用范圍大：三顆星可覆蓋整個南半球。波束多、信道多：每顆衛(wèi)星有3個波束，每個波束可有96個基本信道。
三、世廣衛(wèi)星廣播系統(tǒng)
世廣衛(wèi)星系統(tǒng)是由世廣衛(wèi)星集團投入巨資創(chuàng)建的、目前全世界唯一的為全球提供數(shù)字音頻和多媒體衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)。
世廣衛(wèi)星集團于1990年成立，總部在美國華盛頓，是一家提供數(shù)字音頻和多媒體廣播業(yè)務(wù)的新媒體跨國公司。
該衛(wèi)星系統(tǒng)有3顆同步軌道衛(wèi)星組成，分別稱為“亞洲之星”、“非洲之星”和“美洲之星”，用于覆蓋亞洲、非洲、拉丁美洲以及歐洲的部分地區(qū)，覆蓋人口超過46億。其中“非洲之星”已于1998年10月發(fā)射成功并投入運行，亞洲之星于2000年3月21日發(fā)射成功并投入運行。亞洲之星北波束不但覆蓋了全部中國領(lǐng)土，還覆蓋蒙古、日本、俄羅斯、朝鮮、韓國、臺灣、香港和澳門等國家和地區(qū)
在世廣系統(tǒng)支持下，人們可以通過輕巧的便攜式接收機，直接接收由衛(wèi)星傳送的音頻節(jié)目以及高速傳輸?shù)膱D像、文字、數(shù)據(jù)、軟件等多媒體數(shù)據(jù)。
·世廣衛(wèi)星資源
世廣的衛(wèi)星系統(tǒng)由三顆定位于赤道上空35000公里的地球同步衛(wèi)星構(gòu)成。
非洲之星（AfriStar）：定點在東經(jīng)21度，覆蓋非洲、中東、海灣地區(qū)及近東部分地區(qū)。已于98年10月28日發(fā)射成功，并于99年10月投入商業(yè)運行。
亞洲之星（AsiaStar）：定點在東經(jīng)105度，覆蓋印度次大陸、中國、日本及印度尼西亞。已于2000年3月22日發(fā)射成功。
美洲之星（AmeriStar）：定點在西經(jīng)95度，覆蓋拉丁美洲和加勒比地區(qū)。計劃于2001年底發(fā)射。
每顆星有兩種轉(zhuǎn)發(fā)器：透明轉(zhuǎn)發(fā)器（3個）和處理轉(zhuǎn)發(fā)器（3個）。每個轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)生一個TDM載波，共六個TDM載波。
其中亞洲之星北波束覆蓋了全部中國領(lǐng)土。
世廣衛(wèi)星功率高，波束強，每個波束可以傳送近一百套數(shù)字音頻節(jié)目或多媒體節(jié)目，覆蓋大約1400萬平方公里的面積。
衛(wèi)星系統(tǒng)下行使用L波段，廣播機構(gòu)的上行線路使用X波段7025到7075兆赫頻段。世廣衛(wèi)星系統(tǒng)通過加大星上有效載荷的技術(shù)含量等措施，努力降低接收機的技術(shù)要求，從而有效降低了接收機的制造成本。
·世廣星上處理
世廣的每顆星上有兩種通訊載荷。一是有處理功能的載荷，一是透明轉(zhuǎn)發(fā)載荷。每一載荷有三個下行TDM載波。
1、處理有效載荷
處理載荷接收來自處理饋送站的6個上行SCPC FDMA基本信道載波組，經(jīng)變頻、基本信道載波區(qū)分、解調(diào)得到它們的基帶信號并與星上時鐘同步。根據(jù)廣播業(yè)務(wù)需要，基本信道比特由相應(yīng)的TDM比特流合成器放置在各自的TDM幀的時隙中。TDM比特流經(jīng)QPSK調(diào)制得到中頻，經(jīng)上變頻、功率放大得到L波段下行載波。
2、透明有效載波
每個上行TDM載波由透明上行總站發(fā)至衛(wèi)星。每顆衛(wèi)星上有三個透明轉(zhuǎn)發(fā)器，將上行TDM載波下變頻為1467-1492MHz頻段內(nèi)的載波，不做任何星上處理或信道轉(zhuǎn)接工作。每個轉(zhuǎn)發(fā)器對接收到的TDM載波進行中頻變換、載波、變復(fù)為L波段、高功率放大后，經(jīng)天線發(fā)送得到下行波束。該下行TDM載波與處理轉(zhuǎn)發(fā)器的下行載波完全相同。
·世廣接收機及其原理
世廣衛(wèi)星接收機與普通收音機外形相仿，可直接接收衛(wèi)星廣播的數(shù)百個節(jié)目信道。不同之處在于其“可視性”——可以顯示節(jié)目頻道菜單。這些頻道中有保真率低的（相當(dāng)于中波電臺的音質(zhì)）和保真率高的（相當(dāng)于最好的CD播放機的音質(zhì)）。菜單滾動顯示可以收到的所有節(jié)目。聽眾可以事先根據(jù)自己喜歡的語種和節(jié)目類型，自定義一個節(jié)目單。例如，一個喜歡收聽世界各地各種新聞的講英語的聽眾可以將接收機設(shè)定為只顯示英語新聞節(jié)目。世廣接收機另一個特點是，可接收聲音、數(shù)據(jù)和圖像等多媒體數(shù)據(jù)，屬于便攜式多媒體接收機。
世廣接收機通過小巧、可分離式天線直接接收衛(wèi)星的信號。世廣使用了專用的StarManTM集成電路芯片，使得接收機小巧、便宜，但是功能強大。
接收機以芯片STARMAN為核心，附加必要的輸入、輸出器件。其天線內(nèi)置，也可外接。有的型號除了接收衛(wèi)星廣播，還可接收調(diào)頻、調(diào)幅廣播。此外，世廣接收機還有以下特點：
1、多波束接收；
2、按照語種和節(jié)目類型自動選擇接收；
3、信道預(yù)置；
4、內(nèi)置加密技術(shù)用于收費業(yè)務(wù)或定向業(yè)務(wù)；
5、聲音可達到CD音質(zhì)；
6、具有數(shù)據(jù)輸出接口；
7、提供完整的數(shù)據(jù)流及輔助業(yè)務(wù)。
接收機直接接收衛(wèi)星下行TDM載波。TDM載波由連續(xù)的TDM幀組成，幀長138ms，以幀同步碼（MFP）開始。每幀還有一個時隙控制通道的（TSCC），內(nèi)含接收機操作所需的各種信息以便為一個廣播信道提取相關(guān)的基本信道以及識別波束與TDM載波。接收機可調(diào)諧在覆蓋區(qū)內(nèi)任一個TDM載波上，然后進行解調(diào)、TDM幀同步捕獲與恢復(fù)TSSC。利用TSSC信息，識別波束、載波，提取基本信道并重新組合成為接收機用戶所選擇的廣播信道。
每個廣播信道都含有一個業(yè)務(wù)控制頭（SCH），其中信息引導(dǎo)接收機從廣播信道中選擇所需的節(jié)目，將節(jié)目送至譯碼器，向接收機液晶顯示器發(fā)送字符信息及節(jié)目標(biāo)記。
重新組合后的節(jié)目信道碼經(jīng)過FEC譯碼、去交織，得到原始的基帶比特流，經(jīng)過聲譯碼得到模擬的聲音。接收機可產(chǎn)生AM至CD立體聲的各種質(zhì)量的聲音，這取決于節(jié)目信道所用的碼速率。
接收機可在1467.184至1490.644MHz范圍內(nèi)自動搜索調(diào)諧TDM載波，搜索步長為0.460MHz。
世廣系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)為在接收機端廣播信道誤碼率小于10-4。接收鏈路余量與接收機G/T值有關(guān)。對于星上處理廣播方式，覆蓋鏈路余量如下表：
對于透明傳輸方式，上表中余量應(yīng)減1dB。
接收機可外接天線以方便直線接收，對于非遮擋的直線接收不存在任何問題，甚至對于上百公里時速的車輛接收也是可能的。對于某些遮擋環(huán)境，只要遮擋損耗在鏈路余量內(nèi)，接收也是可以的。
世廣與其合作伙伴日立、JVC、松下、三洋基于收集的信息開發(fā)了四種不同的接收機。每一種都不僅滿足很高的技術(shù)要求，而且還各有特色。這些設(shè)計使得消費者可以根據(jù)不同的需要選擇適合自己的款式。
·世廣技術(shù)特點
世廣是目前衛(wèi)星廣播平臺的唯一提供商，發(fā)送和接收衛(wèi)星廣播都離不開世廣衛(wèi)星廣播系統(tǒng)。下面就讓我們來看看世廣系統(tǒng)的技術(shù)特點。
1) 大范圍覆蓋。世廣現(xiàn)有三顆衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星3個波束，每個波束覆蓋1400萬平方公里。對中國而言，可以做到對整個國土100%的覆蓋。
2) 小巧靈便的便攜式接收機移動接收。無論城市鄉(xiāng)村、內(nèi)地邊疆， 無論在高速行駛中或固定狀態(tài)下，使用CD盤大小的天線均可有滿意的接收效果。四家日本名牌廠商（日立，松下，三洋和JVC）已經(jīng)提供有為世廣標(biāo)準(zhǔn)制造的衛(wèi)星收音機產(chǎn)品，支持每套節(jié)目從8k~128k自適應(yīng)接收音頻和多媒體節(jié)目。世廣公司還開發(fā)有接收卡產(chǎn)品可以支持同時接收雙128k衛(wèi)星信道節(jié)目。
3) 全世界制造成本最低的衛(wèi)星接收設(shè)備。世廣衛(wèi)星系統(tǒng)通過加大星上有效載荷的技術(shù)含量等措施，努力降低接收機的技術(shù)要求，從而有效降低了接收機的制造成本。由于在全球范圍覆蓋并啟動市場，因而接收機可以在較短時期內(nèi)迅速降低價格。
4) 衛(wèi)星信號直接被個人接收機接收。世廣衛(wèi)星以衛(wèi)星直播的方式直接覆蓋，直接向個人接收機傳送節(jié)目和信息，一般情況下不需要任何中間轉(zhuǎn)播、轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)節(jié)，覆蓋綜合成本最低，用戶負(fù)擔(dān)最輕，而且最方便運行管理，最容易推廣普及。
5) 最全面的媒介手段。世廣衛(wèi)星系統(tǒng)具有傳輸數(shù)字音頻、動態(tài)圖像、可視數(shù)據(jù)等手段，可以實現(xiàn)實時播出，也可以對各種文本方式文件進行壓縮打包后傳送， 具有高速、無瓶頸的特點，是最全面的電子信息傳播系統(tǒng)。對于遠程教育、電子雜志發(fā)行、多媒體數(shù)據(jù)廣播、INTERNET網(wǎng)上公共信息發(fā)送等業(yè)務(wù)，是理想的傳播覆蓋網(wǎng)絡(luò)。
6) 豐富的信道資源。世廣衛(wèi)星的每個波束下行速率為每秒1.53M比特，可以支持同時傳輸幾十套音頻和數(shù)據(jù)節(jié)目，而且可以靈活地根據(jù)節(jié)目速率的需求在不同的業(yè)務(wù)信道之間調(diào)配信道資源。
7) 方便的用戶管理和節(jié)目管理系統(tǒng)。世廣衛(wèi)星系統(tǒng)從信息源的發(fā)送，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，到個人接收機全部實現(xiàn)數(shù)字化，可以方便地對每一個用戶、每一種業(yè)務(wù)、每一個節(jié)目、每一時段實行加解密管理和各種付費管理。
8) 安全的信道鎖定和信道管理，杜絕境外節(jié)目落地。世廣系統(tǒng)通過接收機硬件鎖定接收信道和衛(wèi)星信道地面管理系統(tǒng)等多重手段，確保國家對衛(wèi)星節(jié)目的絕對控制，可以完全杜絕境外節(jié)目落地，也可以有效地對星上所有節(jié)目跟蹤監(jiān)控，可以隨時制止非法和違背國家政策法規(guī)的節(jié)目播出。節(jié)目信道監(jiān)控管理設(shè)施在境內(nèi)設(shè)置，由國家授權(quán)的管理部門管理。
四、國內(nèi)動向
隨著生活水平的提高，人們對廣播音質(zhì)的要求今非昔比。中短波廣播已經(jīng)無法滿足聽眾的要求。同時，我國幅員遼闊，地貌多樣，有些地區(qū)人口居住相當(dāng)分散，層層接力式的發(fā)射方式無法實現(xiàn)有效覆蓋，音質(zhì)較好的調(diào)頻廣播的覆蓋范圍更是有限�，F(xiàn)在，雖然有了網(wǎng)上廣播這一全新的途徑，但是網(wǎng)上收聽的軟硬件要求、不可移動性和較高的收聽成本把大部分人攔在了聽眾群體之外。衛(wèi)星廣播則可以同時解決三大問題：覆蓋問題、音質(zhì)問題和收聽問題。 中央人民廣播電臺作為國家臺，面臨著解決覆蓋全部國土的問題。從1997年，中央臺就開始對世廣衛(wèi)星直播技術(shù)表現(xiàn)出了興趣。在中國通信廣播衛(wèi)星公司和世廣的配合下，中央臺進行了L波段衛(wèi)星數(shù)字聲音廣播技術(shù)試驗，測試世廣亞洲之星東北波束廣播覆蓋范圍、場強和實際覆蓋效果。為此，世廣專門啟動其地面控制系統(tǒng)，調(diào)整亞洲之星東北、西北和南波束的覆蓋區(qū)域。中央臺選擇了中國通信衛(wèi)星公司建立在北京的東北旺衛(wèi)星上行站作為節(jié)目傳送的上行站。
試驗內(nèi)容主要有兩項：
1、 不同地理位置和邊緣地區(qū)的接收測試；
2、 移動接收測試，包括汽車、火車移動接收試驗和江河客運、海上航行移動接收試驗。
從試驗結(jié)果來看，總體收音效果并不受外界因素影響。 專家們在聽取了接收測試匯報并觀看、收聽了演示后，表達了“Ｌ波段衛(wèi)星 數(shù)字聲音廣播具有廣播質(zhì)量高、覆蓋面廣等特點”，“不同速率的音質(zhì)效果、節(jié)目動態(tài)加密、境外節(jié)目抑制、多媒體廣播等方面演示效果很好”.
那么，衛(wèi)星廣播在中國是否有市場呢？
對廣播節(jié)目的提供者而言，衛(wèi)星廣播技術(shù)相對于地面布點的覆蓋技術(shù)有其覆蓋面廣、運行投資少和便于管理的優(yōu)勢，具有很好的性能價格比。據(jù)估計，如果采用32Ｋ和64Ｋ分別傳３路語言節(jié)目和1路立體聲音樂節(jié)目覆蓋全國，五年需要投入人民幣1200萬元左右。 而用10KW調(diào)頻發(fā)射機覆蓋我國全境，五年需投資約220億元。
對廣播收聽者而言，世廣接收機的市場目標(biāo)價位定在500-1500元，是可以接受的。早期產(chǎn)品和未來的新潮款式將定位在1500元左右，大眾化普及型接收機將降至500元作用。這樣的價位是符合我國的社會消費水平的。
摘自《廣播電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》2002.4
