專(zhuān)利名稱(chēng)：廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)終端，特別是關(guān)于廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)。
技術(shù)背景
廣播電視節(jié)目信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星地球站送到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，通過(guò)衛(wèi)星發(fā)射覆蓋服務(wù)區(qū)。由于現(xiàn) 有的廣播電視通信衛(wèi)星采用有效載荷體系多為透明轉(zhuǎn)發(fā)器以及覆蓋服務(wù)區(qū)的單波束賦型收發(fā) 天線，設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮人為惡意干擾；因此，現(xiàn)有的廣播電視通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可以接收到相 應(yīng)頻率內(nèi)的任何調(diào)制式的射頻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，導(dǎo)致正常節(jié)目信號(hào)受到干擾。此外，從設(shè)備投 入和經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，廣播電視衛(wèi)星站為使其具有較高的靈敏度，采用較小的上行功率。 這樣就使得惡意的上行攻擊容易。2005年至今，已有中央電視臺(tái)和多個(gè)國(guó)內(nèi)省臺(tái)的廣播電視 上星節(jié)目受到了非法干擾。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要提供一種廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，它可實(shí) 現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地抗擊非法干擾的目的。
本實(shí)用新型包括耦合接收機(jī)、下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀、傳輸流比對(duì)儀、傳輸 流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及監(jiān)測(cè)服務(wù)器和監(jiān)測(cè)終端，其特征在于耦合接收的射頻信 號(hào)經(jīng)過(guò)功分器輸入耦合接收機(jī)，耦合接收機(jī)的輸出的ASI信號(hào)分別接入傳輸流比對(duì)儀、傳輸 流記錄儀；下行的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)功分器后分別輸入下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀；下行 接收機(jī)輸出的ASI信號(hào)又分別輸入傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄；信道監(jiān)測(cè)儀的通訊接口于網(wǎng) 關(guān)相連接，頻譜儀的通訊接口與監(jiān)測(cè)服務(wù)器的通訊接口相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與傳輸流比對(duì)儀、 傳輸流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、監(jiān)測(cè)服務(wù)器以及監(jiān)測(cè)終端相連接。
本實(shí)用新型的系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)采集廣播電視衛(wèi)星上、下行節(jié)目頻譜信號(hào)和信道 誤碼率，通過(guò)碼流比對(duì)、頻譜和信道誤碼率的分析，對(duì)惡意干擾進(jìn)行判斷、自動(dòng)提升上行功 率，達(dá)到快速、準(zhǔn)確地抗擊非法干擾的目的。具備監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，設(shè)備故障自動(dòng)診斷、智能化 管理等；具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄、日志檢索、故障短信息發(fā)送等功能。


圖l是本實(shí)用新型的原理框圖；(注實(shí)線代表射頻線，虛線代表ASI信號(hào)線，點(diǎn)虛線代 表通訊控制線。)
圖2中圖2 (a)為模擬信號(hào)頻譜圖，圖2 (b)數(shù)字信號(hào)頻譜圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本裝置的工作原理
正常工作時(shí)，上行功率和下行功率及載噪比都在正常范圍，保證誤碼率在正常范圍內(nèi)， 可以正常接收節(jié)目。
自然干擾(如雨衰等)或設(shè)備故障僅會(huì)造成誤碼率上升到完全誤碼，這種情況下信道有 用功率在多數(shù)情況下應(yīng)明顯變小。
人為干擾在單載波及窄帶干擾的情況下，從接收機(jī)端觀察到的現(xiàn)象與自然干擾類(lèi)似。下 行信號(hào)頻譜上可見(jiàn)到單載波(或窄帶)尖峰。在同參數(shù)信號(hào)(帶寬、符號(hào)率、調(diào)制方式都相 同)干擾情況下，對(duì)于信號(hào)為多路單載波的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器已工作在飽和或自動(dòng)增益控制的狀態(tài)
下，下行信號(hào)的功率基本不變，下行信號(hào)的頻譜沒(méi)有明顯變化；而對(duì)于信號(hào)為單路單載波的
衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器信道功率應(yīng)有明顯上升。在干擾信號(hào)由弱到強(qiáng)的過(guò)程中，可能會(huì)有如下的情況-
1、 有干擾(信道誤碼率上升，但通過(guò)糾錯(cuò)完全糾正，碼流正常，圖像正常)。
2、 干擾較嚴(yán)重(不能完全糾錯(cuò)，碼流產(chǎn)生錯(cuò)誤，圖像出現(xiàn)馬賽克、靜幀、黑場(chǎng)等)。
3、 干擾更嚴(yán)重(干擾與信號(hào)強(qiáng)度基本同樣量級(jí)，造成QPSK完全不能解調(diào)，沒(méi)有碼流輸出，也 沒(méi)有圖像)。
4、 干擾功率繼續(xù)加大，單純從信號(hào)強(qiáng)度來(lái)看，正常信號(hào)成了干擾源，(QPSK能夠解調(diào)，有碼 流輸出，有圖像輸出，但是此時(shí)的碼流是干擾源的碼流，圖像顯示是干擾源的圖像，碼流 可能有誤碼，圖像可能有馬賽克等)。
5、 干擾功率強(qiáng)大，圖像顯示是干擾源的圖像且圖像質(zhì)量正常。(誤碼率相對(duì)前 一個(gè)階段下 降，碼流輸出無(wú)錯(cuò)誤)。
根據(jù)干擾信號(hào)的性質(zhì)(是自然現(xiàn)象干擾，還是人為非法攻擊；寬帶還是窄帶，是否是單 載波)，從接收端衛(wèi)星中頻信號(hào)頻譜上有的可以觀察到明顯的異常，有的觀察不到明顯的變 化，而信道傳輸誤碼率對(duì)信號(hào)的微小變化都非常敏感。因此在安全播出信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，我 們采用信道傳輸誤碼率及信道功率作為主要的干擾監(jiān)測(cè)參數(shù)和判斷依據(jù)。根據(jù)實(shí)際接收系統(tǒng) 的情況，設(shè)定合理的門(mén)限可以相當(dāng)精確地判斷出受到干擾的情況，提供預(yù)警及初步判斷。系 統(tǒng)的監(jiān)測(cè)過(guò)程和操作是完全自動(dòng)化的，在監(jiān)測(cè)參數(shù)超過(guò)預(yù)定門(mén)限時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)報(bào)瞀信號(hào)輸 出。
發(fā)現(xiàn)干擾后必須準(zhǔn)確確定干擾類(lèi)型，以便立即采取應(yīng)對(duì)措施。如果干擾為非法攻擊信 號(hào)，其最終目的是希望非法畫(huà)面能夠播出，因此傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼流最終會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。通 過(guò)上下行傳輸流逐字節(jié)比較可以第一時(shí)間確認(rèn)非法攻擊。確認(rèn)干擾為非法攻擊后，觸發(fā)設(shè)備 聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的方案完成自動(dòng)增加上行載波功率等功能，屏蔽攻擊信號(hào)。
頻譜圖，在使用頻譜儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)該是信號(hào)帶寬內(nèi)的信號(hào)功率進(jìn)行積分，信號(hào)帶寬為符號(hào)率x(l + a),其中a為升余弦?guī)V波器的滾降系數(shù),對(duì)DVB-S a=0. 35，對(duì)DVB-C a=0.15
圖2中圖形形方式表現(xiàn)可以直觀反映出當(dāng)前信號(hào)的信道狀態(tài)。
對(duì)傳輸流的分析，包含三級(jí)錯(cuò)誤的監(jiān)測(cè)，主要有同步丟失、連續(xù)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤、PCR精度錯(cuò) 誤、PCR間隔錯(cuò)誤等。為了確保相互間的互操作性，其中測(cè)試的包括壓縮系統(tǒng)的組成部分， 分配饋送和廣播壓縮系統(tǒng)，廣播傳輸流和接收機(jī)。
290監(jiān)測(cè)差錯(cuò)優(yōu)先級(jí)分類(lèi)；預(yù)防可解碼性差錯(cuò)，損傷可解碼性差錯(cuò)(己解碼圖像中的人 為失真，斷續(xù)解碼)，指示編碼器或復(fù)用器的問(wèn)題但不影響可解碼性。
錯(cuò)誤類(lèi)型-按細(xì)節(jié)分類(lèi)；數(shù)據(jù)包的特定差錯(cuò)(同步字節(jié),連續(xù)性計(jì)數(shù)，CRC差錯(cuò)，帶寬差 錯(cuò)(比特率太高或太低))，服務(wù)信息差錯(cuò)(PAT差錯(cuò)，PMT差錯(cuò)，其它表格差錯(cuò)，未引用的 PID) ， PID差錯(cuò)--PID丟失，定時(shí)錯(cuò)誤一PCRs,解碼器錯(cuò)誤--緩存器下溢/過(guò)溢,損壞程度。
系統(tǒng)實(shí)時(shí)及記錄的數(shù)據(jù)包括誤碼率、頻譜數(shù)據(jù)、碼流分析報(bào)警信息、下行傳輸碼流數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)對(duì)功率的控制分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種狀態(tài)，手動(dòng)情況下，高功放輸出功率受監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 自動(dòng)控制。自動(dòng)控制時(shí)，系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前的頻譜數(shù)據(jù)，誤碼率數(shù)據(jù)，比對(duì)狀態(tài)作綜合分析， 并做出升降功率的控制。當(dāng)處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，功放輸出功率不受監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制，由人工控制。
當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)判斷上下行碼流比對(duì)錯(cuò)誤，并符合自動(dòng)推功率條件時(shí)，系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)的步距， 自動(dòng)提升功率。為防止功率被自動(dòng)跟蹤下來(lái)，系統(tǒng)的功率控制方式從自動(dòng)轉(zhuǎn)為手動(dòng)控制方式， 接受手動(dòng)控制。
系統(tǒng)通過(guò)對(duì)頻譜數(shù)據(jù)的分析，判斷同轉(zhuǎn)發(fā)器各頻點(diǎn)電平情況，在受單載波干擾、雨衰及 同轉(zhuǎn)發(fā)器頻點(diǎn)升(降)功率時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整本頻點(diǎn)輸出功率，做到功率的自動(dòng)跟蹤及調(diào)整。 當(dāng)系統(tǒng)判定受到人為千擾時(shí)，頻譜功率自動(dòng)調(diào)節(jié)功能停止。
權(quán)利要求1、一種廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括耦合接收機(jī)、下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀、傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及監(jiān)測(cè)服務(wù)器和監(jiān)測(cè)終端，其特征在于耦合接收的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)功分器輸入耦合接收機(jī)，耦合接收機(jī)的輸出的ASI信號(hào)分別接入傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀；下行的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)功分器后分別輸入下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀；下行接收機(jī)輸出的ASI信號(hào)又分別輸入傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄；信道監(jiān)測(cè)儀的通訊接口于網(wǎng)關(guān)相連接，頻譜儀的通訊接口與監(jiān)測(cè)服務(wù)器的通訊接口相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、監(jiān)測(cè)服務(wù)器以及監(jiān)測(cè)終端相連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括耦合接收機(jī)、下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀、傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及監(jiān)測(cè)服務(wù)器和監(jiān)測(cè)終端，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)采集廣播電視衛(wèi)星上、下行節(jié)目頻譜信號(hào)和信道誤碼率，通過(guò)碼流比對(duì)、頻譜和信道誤碼率的分析，對(duì)惡意干擾進(jìn)行判斷、自動(dòng)提升上行功率，達(dá)到快速、準(zhǔn)確地抗擊非法干擾的目的；具備監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，設(shè)備故障自動(dòng)診斷、智能化管理等；具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄、日志檢索、故障短信息發(fā)送等功能。
文檔編號(hào)H04N17/00GK201146579SQ20072000733
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月12日
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