參數
我們在調試的衛星電視信號的時候,經常會用到下面格式的數據來設定衛星接收機來接收相關的衛星電視信號。
下行頻率
指衛星向地面發射信號所使用的頻率,不同的轉發器所使用的下行頻率不同,在使用衛星接收機時所設定的參數也就不同,如果設定不正確,將不能接收相應的節目內容。例如:我國鑫諾一號衛星用於數據廣播的下行頻之一為12,620MHz。而中央電視台所使用轉發器的下行頻率為12,380MHZ。一顆衛星上有多個轉發器,所以會有多個下行頻率。
極化
衛星電視廣播信號的極化方式有兩類:一種是線極化,一種是圓極化。其中線上極化方式下又分為水平極化和垂直極化;在圓極化方式下又分左鏇圓極化和右鏇圓極化。
下面介紹一下常用的垂直極化(V)和水平線極化(H)的接收方式。
垂直極化和水平極化的接收,是改變饋源的矩形(長方形)波導口方向來確定接收的是垂直極化或水平極化。當矩形波導口的長邊平行於地面時接收的是垂直極化, 垂直於地面時接收的是水平極化。極化方向(極化角)又因地而異有所偏差。因為地球是個球體,而衛星信號的下行波束卻是水平直線傳播,這就造成不同方位角所 收的同一極化信號有所不同,所以地理位置不同,所接收的信號極化方向也有所偏差。
符號率
衛星節目的符號率,指數據傳輸的速率,與信號的比特率及信道參數有關,單位為MB/S。衛星電視的符號率越來越高。當一個載波信號攜帶的節目數越多時,此值越大。
FEC
也叫前向糾錯(Forward Error Correction),FEC是個非常重要的數據。在早期的數字機中,例如NOKIA9500是需要輸入FEC參數的。只是後來的數字機的運算速度提高,可以自動測定FEC,而不需要用戶自己輸入FEC參數了。但是在數位元組目解碼過程中,FEC還是必不可少的一個重要參數。這就像今天運算速度更快的盲掃機器不用輸入參數便可以接收節目一樣,但是下行頻率和符碼率仍是最基本的節目數據,在數位訊號中,為了防止外界信號干擾,保護信號不變異,要進行多重的糾錯碼設定。數位訊號在解碼過程中,對錯誤信號十分敏感,每秒鐘只要有很小很小的誤碼,就無法正常解碼。而數字衛星信號之所以能順利播放,又是得益於數位訊號中的糾錯碼的設定。在各種糾錯碼的設定中,被稱做FEC的前向糾錯是一個非常重要的防干擾算法。採用前向誤差校正 FEC 方法,是為了降低數位訊號的誤碼率,提高信號傳輸的可靠性。
一種時間序列分解的衛星周期性參數預測方法
近年來我國航天事業蓬勃發展,在軌運行的衛星數量也逐年增多。衛星的控制精度高、工作模式多、複雜度高等特點給地面的在軌管理工作帶來了極大挑戰。對於在軌運行的衛星,地面監視系統通常根據其下傳的遙測參數值對其運行情況進行判斷,如門限值比對、狀態字監視等。而隨著新技術、新材料的套用,衛星突發性的失效已不是其主要失效模式,大多數失效是由其部件性能的退化造成的。從衛星運行的實際情況來看,衛星各器件的老化有一個逐漸衰退的過程,該過程在短時間內難以通過監視衛星遙測參數的變化捕獲,但可以通過對應參數值的長期變化趨勢反映。因此,若能獲得衛星參數中的緩慢變化特點並對其趨勢進行分析預測,便能提高衛星參數值預測精度,進而實現對衛星健康狀態的有效管理。
對於複雜的衛星周期性參數序列,通常很難使用單一的模型進行預測,而不同的預測模型又適用於不同特點的時間序列。這種基於時間序列分解的參數預測方法根據此類參數的特點,在頻域上使用小波進行降噪和周期提取,在時域上通過時間序列分解分離出趨勢項、周期項和隨機項,按各序列特點對趨勢項建立GM(1,1)模型預測,對隨機項建立ARMA模型預測,最後疊加得到參數的最終預測值。該方法不僅提高了衛星周期性參數的預測精度,其分解所得趨勢項也為衛星性能退化趨勢分析提供了新的思路,因而對衛星健康管理有著重要的實際意義。
ENVISAT衛星參數
Envisat-1衛星屬極軌對地觀測衛星系列之一,於2002年3月1日發射升空。星上載有10種探測設備,所載最大設備是先進的合成孔徑雷達(ASAR),可生成海洋、海岸、極地冰冠和陸地的高質量圖像。其他設備將提供更高精度的數據,用於研究地球大氣層及大氣密度。衛星的主要參數如下:
星上儀器數量:10
軌道:太陽同步,高度800Km
軌道傾角:98°
單圈時間:101min
重複周期:35h
Envisat-1衛星ASAR感測器的五種工作模式及其特性見表:
模式 | Image | Alternating Polarisation | Wide Swath | Global Monitoring | Wave |
成像寬度 | 最大100Km | 最大100Km | 約400Km | 約400Km | 5Km |
下行數據率 | 100Mbit/s | 100Mbit/s | 100Mbit/s | 0.9Mbit/s | 0.9Mbit/s |
極化方式 | VV或HH | VV/HH或VV/VH或HH/HV | VV或HH | VV或HH | VV或HH |
解析度 | 30m | 30m | 150m | 1000m | 10m |
RADARSAT衛星
RADARSAT衛星是加拿大於1995年11月4日發射的,它具有7種模式、25種波束,不同入射角,因而具有多種解析度、不同幅寬和多種信息特徵。衛星的基本參數如下:
太陽同步軌道(晨昏)
軌道高度:796Km
傾角:98.6°
運行周期:100.7min
重複周期:24天
每天軌道數:14
重量:2750Kg