广播电视卫星信号的数字调制解调技术

摘 要:随着社会的不断发展与进步，广播电视卫星应用越来越广泛，在通信业务信息量不断增加的形势下，过去的通信速度已经无法满足现代通信需求，所以，多进制数字调制技术应运而生，在信道频带受限的情况下，增加信息传输率，进而提高频带的利用效率。本文在分析数字调制解调技术的基础上，阐述广播电视卫星数字调制解调技术的原理及调制方式。

要想使数字信号在有限带宽信道中传输，就要用数字信号对载波予以调制，即用数字信号对某一高频率正弦或者脉冲载波进行调制，保证调制后的信号可以通过有限带宽进行传输，此过程就是数字调制。接收端借助解调器将频带数字信号还原为基带数字信号，此过程就是解调。为了保证数字信号的有效传输，可以对数字调制与解调进行结合，进而提出数字调制解调技术。

1　数字调制技术概述

1.1 定义

数字调制技术指的就是对信号源编码信息予以处理，将基带信号转变为一个相对基带而言频率非常高的带通信号，使其适合传输的过程。带通信号也称为已调信号，而基带信号也可称之为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。数字解调技术指的就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收端处理和理解的过程。总的来说，数字调制解调技术就是对离散变化数字信号的调制，基本数字调制技术主要包括三种:幅度键控、相移键控、频移键控。主要就是利用信号的调制对载波的幅度、相位参数、频率进行控制，进而完成调制工作。

1.2 数字调制功能与要求

一是频谱搬移。指的就是将传送信息基带信号搬移到相应频段信道上，展开相应的传输，进而达成信源信号和客观信道特性的匹配。频谱搬移是数字调制解调的基本功能。二是抗干扰。在数字调制过程中，要求已调波功率谱的主瓣占有尽量多的信号能量，并且波瓣较窄，具有快速滚降的特点；除此之外，要求带有外衰减大、旁瓣小的功能，这样才可以降低对其它通路的干扰。三是提高系统有效性，指的就是频谱有效性。在数字调制解调过程中，尽量提高频带利用效率，也就是单位频带内具有的信息率。

2　广播电视卫星数字调制解调技术原理

在广播电视卫星系统中，因为收发两端中频滤波器信道的限制，加之发射机的高功率放大器、转发器的行波管放大器均是非线性部件，导致信道具有一定的非线性特征，所以，要求所用调制方式具备包络恒定及最小功率谱占有率。因为数字相位调制（PSK）具备包络恒定与较高的功率效率，可以在广播电视卫星系统中应用数字相位调制技术。

通常而言，数字相位调制技术包括绝对移相、相对移相。绝对移相指的就是借助不同相位表达数字信息，相对移相指的就是借助载波相对相位表达数字信息。数字相位调制技术原理就是借助载波相位变化传输数字信息，也就是利用二进制数字信号改变载波相位，进而完成频谱搬移。相同频率的两个载波，同时振荡，其可以同时达到零值，也可以同时达到正向最大值或者负向最大值，一直处在“同相”状态；假如其中一个载波出现延迟，那么就可能不会再出现“同相”状态；假如两个载波中，一个载波达到正向最大值，另一个载波达到负向最大值，就可以称之为“反相”状态。通常情况下，将信号振荡一次看成是360度。如果一个载波和另一个载波的距离为半个周期，可以说两个载波的相位相差180度，也就是“反相”状态。

3　广播电视卫星数字调制解调方式

3.1 二进制相移键控

二进制相移键控指的就是借助两种不同相位的载波表达数字信息的输入。将“0”“1”表示的二进制调制信号在电平转换后，形成由“1”“1”表示的双极性不归零信号，之后和载波相乘，形成二进制相移键控信号。二进制相移键控的最简单形式就是数字相位调制形式，其相移大小是180度，也可以称之为2-PSK。在2-PSK中，数字信息主要就是用前后码元已调信号相位变化进行表达，所以，用具有相位的模糊载波予以相干解调的时候，不会对其相位产生影响。

3.2 四进制相移键控

四进制相移键控指的就是借助四种不同相位载波表达数字信息的输入。输入调制器中的数据为二进制数字序列，为了可以与四进制载波相位相符合，需要将二进制数据转变成四进制数据，进而要求将二进制数据序列中每两个比特分为一组，一共包括四种组合形式，分别为00、01、10、11。

3.3 八进制相移键控

八进制相移键控指的就是借助八种不同相位载波表达数字信息的输入。其主要就是将输入的二进制信号序列进行变换，转变成八进制信号序列，进而展开传递。输入二进制序列之后，将其串行转变为并行，从三信道中输出。三信道分别为:同相信道、控制信道、正交信道。

4　结束语

在无线电频率资源越来越紧张的形势下，二进制相移键控调制技术、四进制相移键控调制技术的局限性越来越突出，因此，八进制相移键控调制技术成为了一种新型调制方式，在现代卫星系统中得到了广泛应用。