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发信人: dxmxqe (婴儿), 信区: Aero
标 题: 悄然崛起的电视直播卫星
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon May 31 11:54:37 2004), 站内
天兵
向公众直接转播电视或声音的人造地球卫星叫直播卫星，也叫广播卫星。它是卫星
直播系统的重要组成部分，主要起空间直播发射台的作用。
一、卫星通信新概念
直播卫星是由通信卫星发展来的，但二者又有区别。例如，一般通信卫星的转发器
输出功率仅１０Ｗ左右，发射到地面的信号须用较大的地面站接收，然后传送到电
视台再转发给公众。而直播卫星不需要任何中转就可以向地面转播各种电视广播节
目，供用户直接接收，实现点对面的广播。其转发器输出功率具有百瓦级。所以说
，直播卫星是一种专用的通信卫星。
为了扩大地面用户的使用范围，减轻用户的经济负担，直播卫星一般用国内或区域
波束覆盖，并具有以下特点：
１.高功率发射， 以便让地面用户用直径不到１米的简易天线设备直接收看或收听
。卫星一般采用大功率行波管放大器和高增益窄波束（如点波束）或成形波束天线
，将电波能量集中到卫星覆盖区内,以提高到达地面的电波强度。 直播卫星普遍采
用Ｋｕ、Ｋａ波段，向地面发射的等效全向辐射功率（ＥＩＲＰ）比一般通信卫星
要高数十倍甚至上千倍。个体接受型直播卫星的ＥＩＲＰ为６０ｄＢＷ左右。
２.采用大面积太阳电池阵，这是因为直播转发器的输出功率大， 要求星上太阳电
池能提供千瓦级以上的电源功率。
３.高精度轨道控制和天线指向， 使地面接收设备简单并且不要求地面天线有跟踪
能力。
二、卫星新技术
卫星电视广播目前有三种方式：一是分配式卫星电视，它是通过普通通信卫星将电
视节目传到小型站、电视台或有线电视网，然后再进入观众家庭，这不属于卫星直
播；二是通过直播卫星将模拟电视信号直接传入千家万户，用这种方式每台卫星转
发器只能传输１～２套电视节目；三是数字视频压缩电视直播，即电视信号首先经
过模数转换和压缩后发送到直播卫星上，然后直接转发到家庭，地面接收机将信号
解压缩和数模转换后输入电视机，用这种方式每台卫星转发器可以传送４～８套电
视节目。
卫星电视直播技术最早是在1974年在美国应用技术卫星(ＡＴＳ)-６卫星上试播成
功的，但因当时卫星寿命短、频道少、造价昂贵、地面天线大等原因，这项新技术
在美国长期没有得到实用，而它在日本、前苏联、欧洲和印度却“开花结果”了。
不过，这些第一代直播卫星成本高，属于高消费，无法与有线电视竞争，故很难普
及。
随着卫星高功率转发器、低成本微波接收机（单片微波集成电路和低噪声放大器）
、图像压缩数字信号处理和纠错编解码等技术的进步和成熟，尤其是进入９０年代
以来，美国在数字视频压缩技术上取得了突破性进展，使卫星电视直播技术出现了
新的转机，从而再次掀起发射电视直播卫星的新高潮，并将这项技术纳入了真正的
商业化和私营轨道，向有线电视发起了挑战。
所谓数字视频压缩技术是指地面站先将电视模拟信号转换成数字信号，然后再将画
面中重复出现的、相对静止的“冗余”信号压缩掉，因为画面中这一部分信号变化
很慢，不需要连续、重复发送。通过卫星连续发送的只是画面中变化很快的活动部
分。例如，发送一组小鸟在天空飞翔的画面，只需连续发送鸟，静止的天空背景可
压缩掉。这一技术是利用人眼对亮度的敏感性，因为人在黑暗区域对色彩比对光的
敏感性差，故只需发送很少信息就能描述阴影背景中的部分图像。
虽然视频压缩技术早已诞生，但人们在将其应用于电视会议时发现它的画面不稳定
，色彩还原不逼真，因而无法进入家庭。近年来，半导体技术的飞速发展，使视频
数据传输速率由每秒数万比特提高到每秒数百万比特，传送的信息量也随之剧增，
图像质量大大提高。特别是这一电子技术“诀窍”使卫星电视直播由每台卫星转发
器只能传送１～２套节目变成可传送４套电视或８套电影节目，因此在经济上变得
更具有竞争性。若星上两台转发器同时工作，可使功率加倍，压缩３０％以上的信
号，并产生高清晰度图像。
首先采用这种数字视频压缩技术的是美国直播电视公司的第一颗直播卫星（ＤＢＳ
），它于１９９３年发射升空，取得了巨大成功。
三、超级新星在九天
美国直播电视公司现已把3颗DBS卫星送入静止轨道。星体采用休斯公司的HS-601型
星体，太阳电池输出功率４.３ｋＷ， 装有１６台１２０Ｗ的Ｋｕ波段（１２.２
～１２.７ＧＨｚ）转发器，提供４８～５３ｄＢＷ的ＥＩＲＰ，其中５台直播２
０套有线电视节目，６台直播付费电影、体育和特殊服务节目，其余别用。也有报
道，每颗星可直接向家庭直播１５０套节目，其中付费电影５０套，体育节目５０
套，其他特殊服务５０套。每个家庭只需在窗外安装直径０. ４５米的天线（６０
０美元左右），再加上一套可放在电视机顶上的接收机/解码器盒子，就可足不出
户，欣赏丰富多彩的文体、电影和ＭＴＶ音乐节目等，并能随时收看当天的新闻、
金融和股票交易等信息，还可享受电视购物等特殊服务。这些节目每天２４小时连
续播出，月服务费约２５美元，与有线电视差不多。但用它收视的节目和所得到的
信息却大大多于有线电视网。电视直播卫星还能覆盖目前有线电视网无法覆盖的乡
村或边远地区，所以前景十分广阔。
由于卫星频道多，因而完全可以满足不同观众的需求，并为公务繁忙的观众创造了
灵活选择收看节目的机会，因为卫星电视直播系统可用多个频道每隔半小时或一小
时就重播一次人们喜爱的电视节目。另外，采用数字视频压缩技术的电视直播卫星
可使用户收看到高质量电视图像（分辨率达４００～４１０线）和相当于激光视盘
质量的伴音。
就卫星而言，ＤＢＳ卫星有三项重要改进：一是采用了１２０Ｗ的行波管，使发射
信号的强度增加；二是采用新的电视直播卫星频率，每台Ｋｕ波段转发器功率为５
０Ｗ；三是加大了直播卫星的轨道间隔，避免了信号互扰。这些措施使地面接收天
线可小到方向盘大校
８０年代，日本、前苏联等国发射的第一代电视直播卫星尽管也使用了100~150Ｗ
的大功率行波管，但每颗星最多只能直播３～５套电视节目，且地面接收天线大，
价格贵，故不是有线电视的对手。
控制用户与保证电视画面质量同样重要。用户只有将其“智能卡”插入接收机解码
器后才能收看画面清晰的电视节目。“智能卡”看起来像一张信用卡，内装一片微
处理器，储存有密码解锁信息，一旦发生安全保密方面的突发事故（如密码被盗或
被破译），可立即更换“智能卡”，而且费用较低。这样就可防止不花钱的偷看者
了。
美国直播电视公司预测，１９９５年卫星电视直播的用户为１００万，到２０００
年可突破１０００万（其中农村用户６００万），而用户达３００万就可收回投资
。目前天上的３颗ＤＢＳ卫星一次投资５～６亿美元，但真正的摇钱树是批量生产
和销售卫星接收设备，这方面收益能达数十亿美元，再加上每月服务费，每年的营
业收入可达１０～３０亿美元。故该系统的建成实际已为美国创造了一个相当于彩
电规模的新兴产业。
四、竞相角逐
由于卫星电视直播业务前景广阔，继直播电视公司开展该业务之后，美国卫星广播
公司、启明星合股公司、回声星公司和阿尔法星数字电视公司及ＭＣＩ公司也相继
开展卫星电视直播业务。为了争夺市场，卫星接收机的售价１９９６年８月１日已
从４９９美元降至１９９美元，到年底又降至１５０美元，其用户也增至５００万
。受Ｋｕ频段电视直播卫星的强大冲击，采用1.5米或更大直径天线接收Ｃ波段卫
星电视广播节目的用户已由２３６.５万降至２３０万。
Ｋｕ波段是卫星电视直播专用频段（不允许其它业务使用该频段），各国网控中心
可直接控制接收机，接收机本身均有密码控制，故它能有效地抵制境外卫星电视骚
扰。由于采用数字压缩技术，能将上百套节目集中在一颗Ｋｕ波段卫星上，因而既
能方便用户，又能大大节省卫星转发器，大大降低费用。Ｋｕ波段的电视直播卫星
与Ｃ波段广播卫星可以互为补充。
现有３颗DBS卫星和两颗回声星直播卫星在太空运行，后者每颗星也装有16台130
Ｗ的Ｋｕ波段转发器，星体为洛克希德·马丁公司的Ｓ-７０００型，可直播１０
０多个频道卫视节目，寿命１２年。今年还将发射回声星-３。美国天波-１、２两
颗直播卫星也定于今年升空，每颗星上有３２个转发器，末级功放１０７Ｗ，若并
联使用功率为２００Ｗ，卫星ＥＩＲＰ为４８～５０５ｄＢＷ，能传送２００套
电视节目， 星体是劳拉公司的ＦＳ-１３００型。由此可见，仅到１９９７年美国
就将拥有６００套以上的卫星电视节目。
欧洲通信卫星组织在１９９６年１１月２１日发射了热鸟-２电视直播卫星，这标
志着该组织已步入数字电视时代，同时也开始与卢森堡的阿斯特拉电视直播卫星开
展竞争。今明两年，热鸟-３、４、５卫星将相继升空，阿斯特拉-１Ｇ、２Ａ卫星
也于今年发射。
亚太地区的卫星电视直播业务也在飞速发展。国际通信卫星组织已采购一颗国际通
信卫星Ｋ-ＴＶ，它是一颗全Ｋｕ波段电视直播卫星，用于向亚洲国家直播上百个
频道卫视节目。印度第一颗电视直播卫星定于今年升空……。
卫星电视直播热潮已从美国转向全球，正在全球引起一场革命性的变革。不仅如此
，这场革命还在迅速从卫星电视直播转向卫星电脑直播和Ｋa波段的宽带、高速和
多媒体通信。□
中国航天一九九七年第六期
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