Спутниковая системы цифрового радиовещания ComStream

В конце 1999 г. около десяти московских и петербургских радиостанций транслировали свои программы через спутники в цифровом стандарте ISO/MPEG(MUSICAM): это «Русское Радио», «Европа-плюс», «Радио-Модерн» и др. На разных стадиях реализации находятся проекты других сетей цифрового спутникового радиовещания.

Мировым лидером в производстве передающей и приемной аппаратуры для таких сетей является компания ComStream (USA). На российском рынке эту компанию представляет Корпорация Дженерал Сателайт (С.-Петербург, Екатеринбург). Оборудование ComStream, реализованный в нем алгоритм цифрового сжатия MPEG-2, MPEG-3 стали на российском рынке стандартом. Преимущества цифрового сжатия звуковой информации очевидны, так как это позволяет значительно сузить полосу частот и одним транспондером с шириной полосы 54...72 МГц ретранслировать программы более 100 радиостанций. Типовая структурная схема системы цифрового спутникового радиовещания состоит из трех основных звеньев: передающей станции, работающей на линии Земля-ретранслятор, спутника-ретранслятора, одной или нескольких приемных станций (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Структурная схема спутниковой системы цифрового радиовещания

1 - кодер; 2 - мультиплексор; 3 - цифровой модулятор; 4 - передатчик; 5-7 - приемные ЗС

На передающей станции сигналы одного или нескольких каналов звука, служебные данные и команды управления объединяются в единый цифровой поток и передаются на спутник. Передающая станция содержит функциональные узлы: кодер (1), мультиплексор (2), цифровой спутниковый модулятор (3), СВЧ приемопередающий блок (4) и передающую антенну. Дополнительно передающая станция может быть оборудована системой поддержки сетевого администрирования на базе компьютера с соответствующим программным обеспечением и оборудованием для контроля и диагностики удаленных приемников.

Спутниковое звено представляет собой коммерческий спутник-ретранслятор, находящийся на геостационарной орбите. Для спутникового вещания на линии связи спутник-Земля используются частотные диапазоны 3,7...4,2 и 10,7... 12,75 ГГц.

Третье звено включает приемную антенну с понижающим конвертером и цифровой спутниковый приемник звуковой частоты. Проиллюстрируем структуру системы цифрового спутникового радиовещания на примере аппаратуры компании ComStream. Передающее оборудование кодек-мультиплексор (ComStream DAC700). Звуковой сигнал одного или двух каналов в аналоговом виде или в цифровом формате AES/EBU подается на входы кодера DAC700. В кодере аналоговые сигналы преобразуются в цифровые, кодируются с применением сжатия информации. В зависимости от режима работы и требуемого качества передачи возможен выбор различных степеней сжатия сигнала и скоростей работы мультиплексора: 56, 64, 112, 128, 192, 256 и 384 кбит/с. Зависимость качества сигнала от степени сжатия для различных режимов работы приведена в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Зависимость качества сигнала от степени сжатия и полосы аудиочастот

Сформированный поток данных передается на модулятор спутникового модема ComStream CM701.

СМ701 - универсальный спутниковый модем, предназначенный для дуплексной передачи данных. Скорость потока данных на входе модема может составлять от 2,4 до 9,6 кбит/с. Поток данных расщепляется кодером Грея на два потока, которые подаются на входы модулятора сигналов ФМ-4. На выходе модулятора формируется сигнал ФМ-4 на промежуточной частоте 70 или 140 МГц.