广播电视卫星传输安全的影响因素及其优化对策

王强

摘 要：现阶段，卫星技术在广播电视节目播出领域有广泛应用，并在传输技术层面占据主导地位，和传统电视节目传输形式相比，卫星技术在传输节目数量、过程稳定性及节目清晰度等诸多方面均占据优势。以卫星作为通信中继站传输电视节目时，多种主客观因素会干扰节目传输过程，可能会降低传输过程的安全性。鉴于此，本文以广播电视卫星传输为论点，探究影响传输安全性的主要因素，并有针对性地提出几点优化对策。

关键词：广播电视;卫星传输;影响因素;优化对策

中图分类号：TN943.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）23-0027-03

Abstract： At this stage， satellite technology is widely used in the field of broadcasting and television programs， and it occupies a dominant position in the transmission technology， compared with traditional TV program transmission forms， satellite technology has advantages in many aspects such as the number of transmission programs， process stability and program clarity. When a satellite is used as a communication relay station to transmit TV programs， a variety of subjective and objective factors will interfere with the program transmission process and may reduce the security of the transmission process. In view of this， this paper took broadcast and television satellite transmission as the argument， explored the main factors that affected transmission security， and proposed several optimization countermeasures.

Keywords： radio and television;satellite transmission;influencing factors;optimization countermeasures

广播电视数字化传输是指基于卫星地面发射站，以微波形式把数字电视节目传送给卫星，而后依照相同形式传回地面，数字电视配置的机顶盒负责接受卫星系统传输的信号。信号传输过程相对安全，但因信号传输过程开放，很多因素造成的干扰难以完全规避[1]。现如今，广播電视台对界面播出时间精确度、画面质量等均提出严格要求，这预示着卫星信号传输质量安全直接决定着节目播出过程的安全稳定性。维护广播电视卫星信号传输过程安全，是广播电视行业当前迫切需要落实和完成的任务。

1 广播电视卫星传输系统

广义来看，广播电视卫星传输系统由地面、空间两大部分共同构成，分别对应的是地球站、通信卫星。传输信号期间，卫星发挥通信中继站的作用，负责接收、转发信号的任务。卫星处于外太空，和地球相距甚远，其地理位置的特殊性决定其覆盖面积的广阔性，卫星辐射的地球区域均可以通过通信卫星接收、传射广播电视信号。广播电视卫星传输技术的运作原理如下[2]：地球站将电视节目无线信号发射给通信卫星天线;通信卫星扮演着空间通信中继站的角色，对接收信号实施变频、扩大等处理，并以通信天线为支撑，将电视信号转发至地球站，顺利完成两个不同位点间信号传输任务，也构建出点对面的信号传输模式。

近些年，我国科技发展取得很大进步，卫星传输技术积极践行创新路线，数字电视节目、模拟电视发展脚步持续推进，在广播电视领域实现了规模化应用，这预示着我国卫星传输技术将会朝高清、大容量、多功能、大功率的方向进军。当下，我国广播电视传输技术取得不小成就，但是人们应清楚地认识到多种因素影响着卫星信号传输过程，传输过程潜藏的安全隐患难以完全解除，以致卫星传输信号质量有不同程度的下降，干扰电视节目正常播出过程，长此以往会降低广大用户的满意度，不利于我国广播电视行业的可持续发展[3]。为保证广播电视卫星信号传输安全，人们应全面探析各种影响因素，然后拟定相配套的应对方案，推动卫星传输技术实现有序发展。

2 广播电视卫星传输的安全影响因素

2.1 设备因素

2.1.1 信号源。信号源是指电视节目信号的源文件。地球站传出的节目信号和电视播控中心通常各处一地，有时会相距数十千米，这就需要以其他渠道为支撑，把节目信号传输至地球站内，当下，微波、光纤技术是传输节目源信号的常用手段，其均隶属于站外信号源。但是，雨水、空间宽阔程度等诸多因素会干扰微波传输过程，导致信号质量恶化甚至中断。地面建设施工、地质灾害等因素会降低光纤传输信号的安稳性，增加信号传输阶段中断、遗失等情况发生的风险，在这样的情形下，地球站接收的信号完整度、稳定性方面存在一定缺陷。

2.1.2 上行发射系统。上行发射系统是地球站内的主系统，功能是对节目信号源做出编码、调制、变频等处理，而后经由高功放、天线上行播出。TB上行设施、CPI高功放以及上行天线等均是地球站内常配置的设备。在传输卫星信号的过程中，不管是哪一环节出现异常，均会扰乱信号传导的常态。

2.1.3 同步卫星。在太阳、月球、地球引力的作用下，同步卫星会在和地球赤道面呈一定夹角的斜行轨道上运转，出现漂移现象，降低卫星信号传输过程的稳定性。同步卫星的转发器功能是接收经地球站传送的信号，而后对其进行变频处理，再传送给地面接收站，最终完善广播信号的传输[4]。

2.1.4 下行接收系统。卫星信号传回地面的过程也可能被干扰，主要原因是地面接收站周边有信号发射源分布。如果这些发射源发射的信号频率和接受电视信号频率差异很小或持平，就会扰乱信号接收过程，影响接收载噪比、无码率等诸多指标，降低电视信号品质。

2.2 空间环境因素

由于通信卫星位于和地面相距36 000 ㎞的太空内，信号经由地球站传送至卫星系统的过程会受到多种因素的干扰，如电离层、对流层、太阳电磁辐射、日凌等。以上因素同样会影响卫星信号返回地面接收站的过程。

2.2.1 电离层。通信卫星信号主要是低频信号，当信号穿行电离层时，在法拉第极化旋转效的作用下，初始信号频率将会出现明显改变，最终降低广播电视节目播出效果[5]。

2.2.2 对流层。对流层内的雨、雪会对信号形成吸收或散射作用，降低信号的能量值，进而影响电视节目正常播出过程。另外，对流层内的雨滴在阻力作用下会改变信号的分布状况，以致横向与纵向信号的衰减和相移存在很大差异，导致信号的极化隔离度急剧降低，干扰信号正常传输过程。

2.2.3 太阳电磁辐射。太阳在运行过程中会释放大量电磁物质，以上物质可能会吸附在卫星设备表面，间接损伤内部的电子元件，改变存储单元的运转状态，使其传递出有误的执行命令，难以确保卫星各项业务的正常开展。太阳耀斑爆发阶段会释放很多含有带电粒子流的物质，其会降低卫星信号传输过程的稳定性，增加传输过程中断等情况发生的风险。

2.2.4 日凌。当自然界出现日凌现象时，太阳、卫星与地面接收站三者处于同一条直线上，每年会出现两次日凌现象。当出现日凌时，太阳就会形成宽度较大的电磁波频谱，其对于地球站而言是一个大型噪声源，一旦卫星信号强度明显低于太阳电磁波，就会中断卫星信号传输过程。

2.3 人为因素

卫星传输阶段，部分工作人员可能由于疏忽大意而误操作，同时责任心不强，未能严格落实设备定期检查制度，以致不能及时发现设备故障，设备带病运转，最终导致信号传输质量下降;部分工作人员业务技术水平偏低，不能游刃有余地应对突发状况，增加了电视信号传输过程中断事件发生的概率。由于卫星转发器运行过程具有开放性，其能接收与发送服务区域中合法与非法的射频信号，非法用户可能会盗用转发器，发射非法节目，其射频信号和相关规范存在明显出入，很容易影响发射器的正常信号。

3 广播电视卫星安全传输的具体措施

3.1 抗空间干扰技术

太阳活动、强降雨、对流等环境因素均会明显影响广播电视卫星传输过程的稳定性。通常，降水强度越高，时间越长，信号质量就越恶劣。人为干预难以完全消除自然环境因素造成的负面影响，但是人们可以积极采取防范措施，提高抗干扰能力。比如，如果当地出现强降雨天气，系统可以适度扩大天线的仰角，同时及时排出积水。和转发器相关的设备要进行数据备份，有效应对太阳活动的干扰。施工前期要合理选择天线型号，保证其抗强电、辐射能力强，提高卫星信号传输质量[6]。

3.2 地球抗干扰技术

地球站可以看成是广播电视卫星传输的中转站，工作人员要定期检查地球站的运转状态及相关设备性能指标。检查内容主要包括天线极化器的偏离程度、天线馈源膜的完好度、天线指向的准确性等。有关部门要合理规划巡检时间，科学配置人力资源，确保各项指标均被调控在合理区间内，维护信号传输过程的常态性。

3.3 抗转发器故障技术

太阳辐射是导致转发器运行阶段发生故障的主要因素之一，若太陽辐射过于强大，则将会扰乱转发器的正常状况，甚至会对其结构及功能形成不同程度的损伤。在高强度太阳辐射下，转发器将会自行停运、自动停机。极度恶劣天气、高强度太阳辐射均属于难以调控的非人为因素。有关部门要指派专业人员定期检修受损的转发器，保证电视节目播出效率。

3.4 抗地面干扰技术

地面接收站接收信号的过程可能会遭受多种因素的干扰。因此，接收站要增设抗干扰装置，尽量把接收天线安置在和强磁、遮蔽物相对较远的区段，有效削弱外界因素对接收天线运行效率的负面影响。同时，要结合衰减指标，合理配置接收站设备，力争将错差率降至最低。最后，科学调度现存频头，合理规划接收信号的方位角，改善卫星信号接收质量。

3.5 抗卫星漂移技术

防止卫星漂移是提升卫星信号传输质量的关键，这也是抗卫星漂移技术开发和应用的最直接动力。众所周知，卫星和地球相距甚远，长距离传输卫星信号的过程容易遭受外界因素干扰。长期观察发现，卫星会在天空中呈“8”字样漂移运转，其主要原因是卫星受地球、月球、太阳引力的共同作用。为精确调控卫星的运转状态，保证信号传输质量，人们可以将轨道运行调整系统安装在卫星上，但该系统只能缓解卫星漂移现象，不能完全解除。

3.6 做好广播电视设备检修与维护

设备检修与维护是保障广播电视正常运行的重要基础，为保证电视节目信号被正常接收、传输设备长期安全稳定运行，工作人员要最大限度地维护传输设备的在线传输状态。当下，国内很多电视台配置的设备长时间运转，甚至达到24 h全天运转，一旦电视信号传输质量降低，则将会直接影响电视节目的收视效果。因此，广播电视台要拟定详细的电台设备维护制度，组织相关人员认真做好日常巡检工作，及早发现和处理设备异常状况，规避后期大修大换情况，有效降低运营成本，保障设备安全、稳定地运行，提高电视卫星信号传输和接收质量。

4 结语

现阶段，卫星传输技术被应用于多个领域，人们要重视卫星信号传输安全。本文分析了卫星信号传输安全的影响因素，并提出了几点应对措施，以期削弱其负面影响，提高广播电视节目播出效果。广播电视节目播出质量和人们的日常生活密切相关，广播电视台要加强信号传输安全质量的管理，为广大群体提供高质量的电视节目，同时拓展受众规模，促进自身实现可持续发展。

参考文献：

[1]黄剑.无线电通信技术对广播电视卫星通信的影响[J].通信电源技术，2020（4）：172-173.

[2]魏立.谈卫星广播电视传输平台的未来发展[J].广播电视信息，2020（1）：84-86.

[3]李婷.广播电视通信卫星的抗干扰方式探寻[J].科学技术创新，2019（34）：96-97.

[4]郭昊.干扰广播电视卫星信号的因素与解决方案[J].卫星电视与宽带多媒体，2019（23）：37-38.

[5]王啸虎.广播电视“村村通”直播卫星设备维护及要注意的问题[J].西部广播电视，2019（23）：247-248.

[6]曾永良.广播电视卫星地球站供配电系统日常问题案例浅析[J].西部广播电视，2019（15）：215-216.