16APSK调制技术的测试应用
2018-04-18宋超尘
金 勇，宋超尘
（上海广播电视卫星地球站，上海 201114）
为节约卫星带宽资源，控制运营成本，提高现有卫星资源利用率，上海卫星地球站通过利用站内现有设备进行系统优化，测试16APSK调制方式传输卫星节目时所需功率及接收信噪比，特别是通过16APSK调制方式占用卫星带宽4M情况下传输高清节目（视频码率设为7M）各项指标。
1 本次测试所使用的主要设备
PQA 60 0图像质量分析仪、RADYNE DM240调制器、OMTECH CDM710调 制 器、HP ESAL1500A频 谱 仪、NOVELSAT NS2000解调器、TANBERAG 1290接收机、爱立信8200接收机、PBI 5500接收机、爱立信AVP2000编码器、NTT高清编码器、卫星车1.2米Ku天线及射频系统、地球站9米C波段天线及射频系统。
2 测试内容
⊙ 相同视频码率情况下不同调制方式所需带宽、功率等。
⊙ 不同编码器7M视频码率传输HD节目的图像客观测试。
⊙ 卫星自收16APSK调制方式的7M视频码率HD节目图像客观测试。
⊙ 卫星地球站上行系统输出功率及相对应的接收机自收信噪比、图像质量。
⊙ 卫星车上行系统输出功率及相对应的接收机自收信噪比、图像质量。
3 测试内容
3.1 同码率所需卫星带宽
3.1.1 测试设备接入
图1
3.1.2 操作步骤
（1）将高清信号接入高清编码器，再将编码器ASI输出至调制器、中频输出至上变频再至高功放，最后到9米天线上行。通过NS3解调器解调后ASI信号输出至高清接收机，视频信号输出至监视器。（2）将高清编码器视频码率设为12M，编码方式为H.264 High Profie。将调制器调制方式设为DVBS-2 8APSK，符号率采用7.2，FEC为3/4、滚降系数为0.2。（3）通过调节调制器输出，改变上行功率，记录信噪比等数据。（4）将调制器调制方式设为DVBS-2 16APSK，符号率采用4.42，FEC为3/4、滚降系数为0.2。（5）通过调节调制器输出，改变上行功率，记录信噪比等数据。
3.1.3 测试数据（测试卫星为中星10号）
表1
3.2 7M码率测试
3.2.1 测试设备接入
图2
3.2.2 操作步骤
（1）将PQA600输出信号接入高清编码器，再将编码器ASI输出至高清接收机，最后将接收机视频输出接入PQA600视频输入端。（2）将高清编码器视频码率设为7M，编码方式为 H.264 High Profie。（3）通过 PQA600比对 Crownrun、Duckstakeoff、InToTree、OldTownCross、Parkjoy。
3.2.3 测试数据
表2
3.3 卫星自收测试部分
3.3.1 测试设备接入
图3
3.3.2 操作步骤
（1）将PQA600输出信号接入高清编码器，再将编码器ASI输出至调制器、中频输出至上变频再至高功放，最后到天线上行。通过NS3解调器解调后ASI信号输出至高清接收机，最后将接收机视频输出接入PQA600视频输入端。（2）将高清编码器视频码率设为7M，编码方式为H.264 High Profie。将调制器调制方式设为DVBS-2 16APSK，符号率采用2.96，FEC为3/4、滚降系数为0.2。（3）通过PQA600比对Crownrun、Duckstakeoff、InToTree、OldTownCross、Parkjoy以及自制的足球射门片段。
3.3.3 测试数据
表3
3.4 站内上行测试部分
3.4.1 测试设备接入
图4
3.4.2 操作步骤
（1）将高清信号接入高清编码器，再将编码器ASI输出至调制器、中频输出至上变频再至高功放，最后到天线上行。通过NS3解调器解调后ASI 信号输出至高清接收机，视频信号输出至监视器。（2）将高清编码器视频码率设为7M，编码方式为H.264 High Prof ie。将调制器调制方式设为DVBS-2 16APSK，符号率采用2.96，FEC为3/4、滚降系数为0.2。（3）通过调节调制器输出，改变上行功率，记录信噪比等数据。
3.4.3 测试数据（测试卫星为中星10号）。
表4
3.5 卫星车上行测试部分
3.5.1 测试设备接入
图5
3.5.2 操作步骤
（1）将高清信号接入高清编码器，再将编码器ASI输出至调制器、中频输出至上变频再至高功放，最后到卫星车上行。通过NS3解调器解调后ASI 信号输出至高清接收机，视频信号输出至监视器。射频信号输入至PBI 5500高清接收机，视频信号输出至监视器。射频信号输入至爱立信8200高清接收机，视频信号输出至监视器。（2）将高清编码器视频码率设为7M，编码方式为H.264 High Profie。将调制器调制方式设为DVBS-2 16APSK，符号率采用2.96，FEC为3/4、滚降系数为0.2。（3）通过调节调制器输出，改变上行功率，记录信噪比等数据。
3.5.3 测试数据
表5 测试卫星为中星6A NS3解调后ASI输出至1290接收机解码
表6 测试卫星为中星6A爱立信8200接收机解调、解码
表7 测试卫星为中星6A PBI 5500接收机解调、解码
4 测试结论
（1）相同视频码率下16APSK调制方式较8PSK调制方式可节约近30%卫星带宽，相同环境下所需功率基本相当。相同功率、环境下MARGIN 约小1dB。（2）在7M视频码率的情况下新闻类高清节目可以正常传输，即使高速运动的画面也可正常传输。不同编码器之间存在一定性能差异。（3）通过16APSK调制方式上行后整个完整链路符合传输标准，正常信噪比时接收图像质量符合要求。（4）地球站站内现有上行系统可满足16APSK 调制方式传输，上行功率余量充足。（5）上海卫星地球站卫星车上行系统可满足16APSK调制方式传输节目，上行功率余量充足。（6）上海卫星地球站站内下行系统可通过多种方式接收节目，已有NOVELSAT NS2000解调器可解调16APSK，通过现有系统ASI输出至1290接收机。目前现有的爱立信8200接收机也有部分可解调16APSK。另外，PBI 5500接收机也满足要求。
5 结束语
上海卫星地球站通过简单的资源调配，将现有带16APSK功能的调制器以及可解调16APSK的解调器及接收机进行配置，即可满足16APSK调制方式上行。在卫星车和地球站间传输节目时可以采用此种传输方式可节约30%左右卫星带宽，从而提高卫星资源利用率，降低传输成本。此外，通过上述测试，日常新闻、音乐会等高清节目可通过7M视频传输，这样在遇到大型节日、节目时卫星资源极度紧张的情况下，卫星传输可采用4M带宽传输高清节目，从而在有限的卫星带宽资源中增加传输信号。
