64
SATELITSKA TELEVIZIJA

Satelitska televizija

Embed Size (px)

DESCRIPTION

U ovom radu dat je prikaz satelitske televizijske mreže. Opisano je emitovanje i prijem signala. Navedeni su modulacioni postupci koji se koriste u satelitskim telekomunikacijama i opisan je rad prijemnih antena.

Citation preview

Page 1: Satelitska televizija

SATELITSKA TELEVIZIJA

Page 2: Satelitska televizija

SADRŽAJ strana

1. UVOD.....................................................................................................................................1

2. SATELITI..............................................................................................................................3

2.1. SATELITSKE ORBITE..................................................................................................3

2.2. DELOVI SATELITA......................................................................................................42.2.1. Transponder...........................................................................................................................................6

2.3. DELOVANJE SILA NA SATELIT................................................................................6

2.4. ZONE POKRIVANJA SATELITSKIM SIGNALOM................................................7

3. SATELITSKI SIGNAL........................................................................................................9

3.1. POLARIZACIJA SATELITSKOG SIGNALA...............................................................9

3.2. OSOBINE SATELITSKIH SIGNALA.......................................................................10

3.3. SATELITSKI OPSEZI.................................................................................................12

3.4. SLABLJENJE NA SATELITSKOJ DEONICI..........................................................12

3.5. EMITOVANJE I PRIJEM SATELITSKOG SIGNALA..............................................133.5.1. Zemaljske satelitske stanice................................................................................................................16

3.6. PARAMETRI SATELITSKIH TV PROGRAMA.....................................................18

3.7. PRIJEM SATELITSKOG TV SIGNALA..................................................................193.7.1. Antene..................................................................................................................................................193.7.2. Satelitski prijemnik..............................................................................................................................213.7.3. LNB.....................................................................................................................................................22

4. DISTRIBUIRANJE SIGNALA KORISNICIMA............................................................25

4.1. DIREKTAN PRENOS PREKO SATELITA................................................................25

4.2. TELEVISION RECEIVE-ONLY (TELEVIZIJSKI PRIJEM JEDINO).......................25

4.3. DTH (DIREKTNO U DOM).........................................................................................26

4.4. STANDARDI EMITOVANJA DIGITALNE TELEVIZIJE.....................................274.4.1. DVB-S.................................................................................................................................................284.4.2. DVB-S2...............................................................................................................................................30

4.5. KOMPRESIJA...............................................................................................................324.5.1. Standardi kompresije...........................................................................................................................32

5. OSNOVNI KONCEPTI KOMUNIKACIJE..................................................................35

5.1. POJAČANJE..................................................................................................................35

5.2. MODULACIJA.............................................................................................................355.2.1. Digitalna modulacija analognog signala.............................................................................................35

6. ZAKLJUČAK.....................................................................................................................41

7. INDEKS POJMOVA..........................................................................................................42

8. LITERATURA.....................................................................................................................43

Page 3: Satelitska televizija

Satelitska televizija

1. UVOD

Tek je prošlo nešto više od veka i po od kad je stavljen u komercijalnu upotrebu prvi sistem za prenos pisanih poruka - telegraf, a telekomunikacije su se razvile do neslućenih razmera. Taj dan, 24. maj 1844. godine se smatra rođendanom električnih telekomunikacija.Jedna od osnovnih potreba čoveka, pored hrane, energije i krova nad glavom, zasigurno je i potreba za komunikacijom. Upravo zbog toga je razvoj telekomunikacija bio tako intenzivan i one su postale sastavni deo života svakog čoveka, jer imaju direktan uticaj na ekonomiju i na razvoj društva u celini. Upravo zbog toga postoji direktna proporcionalnost između nacionalnog dohotka neke države i broja telefonskih priključaka. Danas već možemo reći da se sve ono što se pre desetak godina smatralo futurizmom, u telekomunikacijama već ostvarilo. Pri tom se misli na doprinos telekomunikacija sveopštoj globalizaciji, a time i realnim mogućnostima da se više ne mora putovati na konferencije već se na njima može učestovati i od kuće; da se i razne kupovine mogu obavljati od kuće; da su mnoga radna mesta otvorena u vlastitim stanovima i kućama itd. U skladu sa daljim tendencijama razvoja, očekuje se da će dalji napredak u tehnologijama doprineti usavršavanjima u svim oblastima telekomunikacija i to u oblasti transmisije, komutacija, mobilnog radija, satelita, elektronskog prenosa poruka, u oblasti širokopojasnih telekomunikacija, itd.

Realizacija ideje o uključivanju svih tačaka na površini Zemlje u jedinstvenu telekomunikacionu mrežu smatrala se nezamislivom pre pojave veštačkih satelita, premda su želje za realizacijom ideje o proširenju zemaljskih mikrotalasnih radio-relejnih veza u kosmos, sa namerom da se one iskoriste za omogućavanje komunikacije između bilo koje dve tačke na Zemlji, itekako postojale. To bi bilo omogućilo da se multipleksna telefonija i telegrafija, televizija i razni podaci zaista mogu preneti do svake tačke na Zemlji, pa se zbog toga na tome tako intenzivno radilo.

Uloga koju su sateliti odigrali u telekomunikacijama je zaista revolucionarna, jer do 1956. god. tj. do polaganja prvog podmorskog telefonskog kabla, govorne komunikacije između Evrope i Amerike mogle su se obavljati samo radio-vezama na kratkim talasima. Nakon deset godina uspostavljene su preko INTELSAT I satelita veoma kvalitetne veze uz kapacitet pet puta veći od onog kod podmorskog kabla. Kasnije su lansirani još neki sateliti ( INTELSAT III, IV, INTELSPUTNIK) koji su omogućili prenos i drugih vrsta signala osim telefonskih. Superiornost prekookeanskog optičkog kabla je na ekonomskom planu i u pogledu performansi, posebno malog kašnjenja, trenutno potisnula satelite iz internacionalne i mobilne telefonije. Međutim, zemaljske mreže nikad neće dostići pokrivanje i mogućnost “šetanja” korisnika kao što to omogućuju sistemi bazirani na primeni satelita. Takođe je važno pomenuti da, za razliku od žičanih telefonskih servisa, cena satelitskih servisa ne zavisi od rastojanja. Sateliti su jedinstven način da se obezbede mobilni telefonski servisi za brodove, avione i velika teretna vozila, a veliki im je i značaj u omogućavanju komunikacija sa predelima gde ne postoji ili je zastarela telefonska infrastruktura. Takođe, u slučaju elementarnih nepogoda i prirodnih katastrofa, sateliti mogu brzo povratiti sistem komunikacija, a sa porastom broja zahteva za raznim kompjuterskim servisima značaj satelitskih komunikacija raste.

Zahvaljujući uključivanju veštačkih telekomunikacionih satelita u telekomunikacije, pozivi će ići ka ljudima, a ne kao mestima, pa mesto priključka u zidu više neće određivati odakle možemo telefonirati, poslati faks, pročitati svoju elektronsku poštu ili pokrenuti aplikacioni program u novom svetu personalnih i mobilnih računarskih komunikacija.

1

Page 4: Satelitska televizija

Satelitska televizija

U današnjim komunikacijama postoji potreba za globalnim prenosom podataka i govora u realnom vremenu.

U drugom poglavlju opisane su orbite satelita (sa naglaskom na geostacionarnu orbitu), delovi od koga se satelit sastoji i sile koje deluju na satelit.

Sledeće poglavlje se bavi emitovanjem i prijemom signala, osobinama signala i slabljenjem signala pri prostiranju. Opisan je rad prijemnih satelitskih antena.

Četvrto poglavlje opisuje distibuiranje satelitskog signala od stane različitih provajdera. Opisani su standardi emitovanja digitalne televizije i kompresija signala.

U petom poglavlju opisani su digitalni modulacioni postupci i pojačanje.

2

Page 5: Satelitska televizija

Satelitska televizija

2. SATELITI

2.1. SATELITSKE ORBITE

Satelit se sa zemlje lansira u svoju orbitu pomoću rakete. Orbita predstavlja trajektoriju koju satelit opisuje u prostoru pod uticajem prirodnih sila, kao što su gravitacija prema Zemlji i drugim telima. Orbita može biti kružna i eliptična kao što je prikazano na slici 2.1.

Slika 2.1. Kružna i eliptična orbita

Kod eliptične orbite apogej predstavlja tačku orbite koja je najviše udaljena od centra Zemlje, a perigej njenu tačku čije je rastojanje najmanje od centra Zemlje. Visina apogeja i perigeja meri se od površine Zemlje.

U zavisnosti od izbora orbite satelita i njegovog relativnog kretanja u odnosu na Zemlju, razlikuju se tri vrste satelita.

Sinhroni satelit čija je srednja zvezdana perioda obrtanja Zemlje oko njene osovine iznosi 23 sata i 56 minuta. Prema tome, sinhroni satelit za ovo isto vreme napravi jedan obrt oko centra Zemlje.

Subsihroni satelit je tako lansirani satelit koji ima periodu obrtanja oko Zemlje 12 sati. To znači da on približno u toku 24 sata dva puta prođe kroz istu tačku iznad Zemlje.

Stacionarni satelit je sinhroni satelit kod koga je orbita kružna sa centrom u centru glavnog tela (Zemlje). Ravan orbite ovakvog satelita, poklapa se sa ekvatorijalnom ravni Zemlje. Poluprečnik orbite ovih satelita iznosi 42.241 km (visina iznad Zemlje 35.871 km). Ako je smer satelita isti sa smerom kretanja Zemlje (zapad-istok), trajanje jednog perioda okretanja će biti 86.400 sekundi pa će satelit relativno mirovati iznad određene tačke na ekvatoru. U tom slučaju se govori o geostacionarnom satelitu kao specijalnom slučaju sinhronog Zemljinog satelita.I baš to "mirovanje" omogućuje da antene zemaljskih satelitskih stanica, koje šalju i primaju signale, mogu biti usmerene na određenu tačku neba. To pak znači da prijemnici mogu biti jednostavni za rukovanje i jeftini. Kod veštačkih satelita gravitacija se iskorišćava kao centripetalna sila, te uz potrebnu kružnu brzinu može prisiliti satelit na kruženje npr. oko Zemlje.

3

Page 6: Satelitska televizija

Satelitska televizija

U geostacionarnoj orbiti se danas nalaze na stotine aktivnih satelita koji rade u velikom rasponu frekvencija i koriste se za razne namene: za vojne svrhe, meteorologiju, navigaciju, ispitivanje zemaljskih resursa, istraživanje svemira, brzi prenos podataka (računarske mreže), biznis vesti, edukacija u ruralnim predelima itd. Danas se uz pomoć satelita održava najveći svetski automat - telefonija, kako fiksna tako i mobilna sa oko dve milijarde korisnika. Samo jedan mali deo satelita, sateliti koji vrše prenos RTV programa, najaktuelniji su za široku upotrebu u masovnim mediima, a na skoro milijardu svetskih televizora sasvim uobičajeni su ''živi'' prenosi svetskih događaja (vesti, olimpijade, ratovi ...) Na slici 2.2. prikazan je položaj satelita koji se nalaze u geostacionarnoj orbiti. Ako na nekoj poziciji ima više satelita, to se onda zove kompozicioniranje satelita na jednu poziciju. Takav je slučaj sa satelitima Astra na 19,20E i HotBird na 13,0E. Obično su sateliti smešteni u zamišljenu kocku sa dužinom stranica 100 km

2.2. DELOVI SATELITA

Satelit je sastavljen iz dva osnovna dela to su platforma i teret. Namena platforme je podrška teretu i osiguranje njegovog normalnog rada.

Teret zavisi o vrsti namene za koju je satelit napravljen i potrebna mu je podrška platforme. Kod komunikacionih satelita teret se sastoji od određenog broja transpondera sa odgovarajućim antenskim sistemima. 

Slika 2.2. Položaj satelita u geostacionarnoj orbiti

4

Page 7: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Slika 2.3. Komunikacioni satelit

Antenski sistemi na komunikacionom satelitu imaju nekoliko parabola odnosno paraboličnih antena. Jedna antena služi za primanje programa sa Zemlje, a druga za reemitovanje tih istih programa natrag na Zemlju, kao i za primanje komandi iz kontrolne satelitske stanice na Zemlji kojom se upravlja satelitom. Na slici 2.3. je prikazan izgled jednog tipičnog komunikacionog satelita. U cilju što kvalitetnijeg pokrivanja sa signalom pojedinih delova Zemljine površine, većina komunikacionih satelita sadrži dva predajna snopa i to istočni i zapadni.

Platforma uključuje brojne podsisteme:     

Pogonski podsistem tako uključuje električni ili hemijski motor koji satelit postavi na njegovu stalnu poziciju, kao i male pogonske motore pomoću kojih satelit održava svoju putanju po orbiti. Satelite izbacuju iz orbite gravitacione i magnetske sile, te sunčev vetar. U tom slučaju uključuju se pogonski motori koji satelit vraćaju u njegovu pravilnu orbitu.

Podsistem napajanja električnom energijom proizvodi električnu energiju iz solarnih ćelija, koje su na spoljnoj strani satelita, a ona se pohranjuje u akumulatore koji osiguravaju energiju kada sunce ne sija na solarne ćelije. Električna energija je potrebna za rad različitih podsistema i tereta satelita.

Podsistem toplinskog nadzora održava aktivne delove satelita dovoljno hladnima za pravilan rad. To postiže tako da toplinu, koju satelit proizvodi u radu, preusmeri u svemir.

5

Page 8: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Podsistem za nadzor položaja osigurava da je satelit stalno u pravilnoj putanji i pravilno usmeren. Kad satelit izađe iz pravilnog položaja, podsistem za nadzor položaja uključuje pogonski podsistem, koji satelit vrati u pravilan položaj.

Podsistem za telemetriju i vođenje omogućava komunikaciju sa zemaljskim nadzornim stanicama iz kojih se vrši nadzor za pravilan rad satelita.

2.2.1. Transponder

Elektronika u satelitu koja prihvata uplink signal, a konvertuje ga u downlink, naziva se transponder. Transponder je automatski elektronski nadzor ili kontrolni uređaj koji prima, unakrsno ispituje, pojačava i reemituje dolazni signal. Prvenstveno je implementiran u bežičnoj komunikaciji. Reč 'Transponder' je kombinacija od dve reči: predajnik i odgovarač (povremeno skraćeno TPDR, TR, KSPNDR i KSPDR). Transponder radi tako što prima signal na komponentu pod nazivom "ispitivač" budući da efektivno pita za informacije, a zatim automatski prenosi radio talasima signal na frekvenciju koja je predodređena. Kako bi emitovao signal na frekvenciji koja se razlikuje od one primljene posebna komponenta pod nazivom "frekventni pretvarač" je obezbeđena. Transponder se takođe uglavnom koristi kao ponovni predajnik zbog činjenice da prima određen signal sa određenog izvora, onda pojačava (uvećava) signal pre slanja na prethodno definisanu lokaciju. Transponderi imaju nenormalno veliki broj aplikacija u različitim oblastima: satelitske komunikacije, avijacija, pomorstvo, autoindustriji, putu, motosport, itd.

Postoje dve vrste transpondera: aktivni i pasivni.

Aktivni transponderi nalaze primenu u satelitskoj komunikaciji. Generalno postoje stotine hiljada malih transpondera ugrađeni u jednom satelitu. Ovi transponderi primaju dolazni signal u opsegu sa frekvencijama (band), mereno u hercima i megahercima i reemituju ove signale na različitim opsezima istovremeno. Logika korišćenja satelita za ovu svrhu je jednostavna - kako radio signali ne mogu da kruže duž zakrivljenosti Zemlje, oni se šalju u pravoj liniji gore i dobijaju se dole u pravoj liniji. Ovo smanjuje vreme isporuke signala i povećava opseg.

2.3. DELOVANJE SILA NA SATELIT

Sateliti su dovedeni u svemir pomoću svemirskih šatlova. U svemiru, satelit je izložen delovanju dve glavne sile:

Centripetalna sila usled gravitacionog privlačenja Zemlje Centrifugalna sila, težeći da vozi satelit od Zemlje,

koja varira u zavisnosti od indukovane brzine i orbite.

Ako je gravitaciona sila Zemlje veća od centrifugalne sile, letilica pada. To će se dogoditi kada je kružna brzina rakete nedovoljna. Ako su centripetalna i centrifugalna sila jednake, objekat će kružiti oko Zemlje. Ako je indukovana brzina prevelika, gravitaciona sila Zemlje bi bila prevaziđena, i objekat ide u solarnu orbitu. Pri još većoj brzini, objekat može da pobegne od gravitacionog polja sunca, a potom će se izgubiti u svemiru. Zbog toga, proračuni za satelitske orbite moraju biti veoma precizni. Bilo bi veoma loše da se tako skup komad opreme izgubi u svemiru.

6

Page 9: Satelitska televizija

Satelitska televizija

2.4. ZONE POKRIVANJA SATELITSKIM SIGNALOM

Teoretski gledano ako bi predajna antena na satelitskom predajniku emitovala podjednako u svim pravcima, ona bi mogla da pokriva oko 40% Zemljine površine.

Međutim, predajna antena na satelitu ne emituje podjednako u svim pravcima, već je usmerena na užu oblast što predstavlja tzv. servisnu zonu određenog transpondera na komunikacionom satelitu kao što je prikazano na slici 2.4.

Slika 2.4. Servisna zona satelitskog transpondera

Koristeći usmerenost predajne antene na satelitu, postiže se da se elektromagnetni talasi ne šalju svuda, čak i tamo gde su nepotrebni, već da se šalju prema području za koje je namenjeno emitovanje signala sa satelita. Time se jednovremeno štedi energija, te se sa raspoloživom snagom predajnika postiže znatno bolji prijem u zoni pokrivanja, na račun slabijeg prijema van zone pokrivanja. Snaga prijemnog signala na mestu prijema najčešće se daje u dBW (decibel vat), npr. 36 dBW, i obeležava se sa EIRP (Effective Isotropic Radiated Power). To pokazuje za koliko decibela je u datom mestu prijema, snaga prijemnog signala veća, nego li da je emitovanje obavljeno izotropskim radijatorom snage 1W. Svaka 3 dBW predstavljaju dva puta veću snagu.

Dijagram zone pokrivanja važan je elemenat kod odabiranja satelitske opreme, a posebno je važan za pravilan izbor veličine satelitske prijemne antene. Što je signal slabiji, to je potrebno imati veću antenu i osetljiviji LNB. Neki proizvodači antena često daju dijagrame zona pokrivanja za pojedine satelite i područja, i na tim dijagramima, pored oznake za jačinu prijemnog polja na zemlji, naznačavaju i prečnik antene za određeni satelit. Na slici 2.5. a) prikazana je zona pokrivanja satelita Hotbird 1. Iz dijagrama se vidi da je njegova prva servisna zona (najjače polje satelitskog signala na zemlji) podešena da pokriva sa kvalitetnim signalom 49dBW većinu evropskih zemalja. Za očekivati je da je jačina polja u nekim delovima Francuske, Nemačke, Holandije, Belgije, Švajcarske 52-53 dBW, što znači da se programi sa ovog satelita mogu primati sa veoma malim satelitskim antenama prečnika od 45-55 cm.

7

Page 10: Satelitska televizija

Satelitska televizija

a) b)

Slika 2.5 - Dijagram zone pokrivanja

Iz dijagrama sa slike 2.5. a) takođe je vidljivo da se naša zemlja nalazi u prvoj servisnoj zoni satelita Hotbird 1, što znači da se sa našeg područja mogu primati signali sa ovog satelita veoma kvalitetno i sa skromnijom prijemnom opremom. Ako se pogleda dijagram na slici 2.5. b), može se primetiti da se naša zemlja nalazi na kraju servisne zone satelita Eutelsat 2F3, što ne znači da nije moguće pratiti programe sa tog satelita, ali će prvenstveno biti potrebna veća antena.

Iz ova dva primera vidi se da je dijagram zone pokrivanja veoma važan faktor za dobar prijem satelitskog signala na zemlji, te da se o ovim parametrima mora voditi računa prilikom odabiranja opreme. 

8

Page 11: Satelitska televizija

Satelitska televizija

3. SATELITSKI SIGNAL

3.1. POLARIZACIJA SATELITSKOG SIGNALA

Sistem polarizacije satelitskog signala je veoma važan parametar u satelitskoj tehnici, tako da u svim tabelama satelitskih kanala tip polarizacije je obavezan podatak. Polarizacija je postala posebno važna jer je u orbiti svakim danom sve više komunikacionih satelita, tako da je veoma važno da susedni kanali sa dva satelita budu u različitoj polarizaciji. Pravilnim izborom i vrstom polarizacije povećava se i broj kanala na samom satelitu, bez mogućnosti da jedni drugima smetaju.

Postoje dve vrste polarizacije koje se najčešće primenjuju u emitovanju satelitskog signala a to su: cirkularna ili kružna i linearna polarizacija.

Kod cirkularne polarizacije (slika 3.1) na izlasku iz predajne antene vrši se posebna elektromagnetna obrada satelitskog snopa tako da elektromagnetni talasi izlaze iz predajnika kružeći u smeru kazaljke na satu (desna cirkularna polarizacija) ili obratno (leva cirkularna polarizacija).

Prepoznavanje-detekcija desne ili leve cirkularne polarizacije obavlja se na samom ulasku signala u niskošumni konverter - LNB, pomoću mikrotalasne skretnice kada se moraju koristiti dva LNB-a, ili polarizatora.

Slika 3.1. Kružna polarizacija satelitskog signala

9

Page 12: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Cirkularna polarizacija se jedno vreme primenjivala za emitovanje satelitskog signala isključivo u C-bandu, ali zbog ranije navedenih razloga (velika zauzetost frekvencijskog spektra u geostacionarnoj orbiti) u poslednje vreme se primenjuje kao sistem za polarizaciju i u Ku-bandu.

Kod linearne polarizacije (slika 3.2), koja može biti horizontalna ili vertikalna, takođe se obrada signala vrši na izlasku iz satelitskog predajnika, tako da je satelitski snop određenog satelitskog kanala, do servisne zone na zemlji zakrenut vertikalno ili horizontalno, u zavisnosti od vrste polarizacije. Polarizacija je izvršena promenom smera električnog polja na izlasku iz satelitskog predajnika. Ako je smer električnog polja paralelan sa površinom Zemlje, onda je signal horizontalno polarisan, ako je smer polja normalan na površinu Zemlje, onda je signal vertikalno polarisan. I kod linearne polarizacije detekciju, da li se radi o horizontalnoj ili vertikalnoj polarizaciji, vrši mikrotalasna skretnica ili polarizator na samom ulasku u LNB.

Slika 3.2. Linearna polarizacija satelitskog signala

Na satelitskim niskošumnim konverterima, posredstvom odgovarajućih dielektričnih dodataka, može se izvršiti pretvaranje cirkularne polarizacije u linearnu. U tom slučaju leva cirkularna prelazi u vertikalnu, a desna cirkularna u horizontalnu polarizaciju.

3.2. OSOBINE SATELITSKIH SIGNALA

Signali sa satelita prenose se u mikrotalasnom području, koje za televizijske programe obuhvata opseg od oko 3 do 20 GHz. Jedna od osnovnih osobina elektromagnetnih talasa je pravolinijsko prostiranje, što znači da se oni mogu prostirati između dve tačke, među kojima postoji optička vidljivost. Zbog toga se u nekoj tački na Zemlji mogu primati samo signali sa onih satelita koji se nalaze u vidnom polju.

Elektromagnetni talasi učestanosti koji se koriste u satelitskim komunikacijama, a koji spadaju u mikrotalasno područje, ne mogu da se prostiru kroz prepreku od provodnog ili

10

Page 13: Satelitska televizija

Satelitska televizija

neprovodnog materijala (metal, beton, zemljište, voda). Ako se u blizini prijemne antene na Zemlji nalaze takvi objekti, oni mogu da ograničavaju prijem sa nekih satelita. Satelitski signali koji se prenose putem EM talasa su vrlo male snage. Zbog velikog rastojanja između mesta predaje i mesta prijema, velike učestanosti i brzine, dolazi do raznih neželjenih pojava. Kako je učestanost signala najčešće iznad 10 GHz, do izražaja mnogo više dolaze sve vrste gubitaka i apsorbcije signala kako u slojevima atmosfere, tako i u svemiru. Elektromagnetni talasi visokih učestanosti imaju neke osobine i karakteristike, zbog kojih postoji nekoliko važnih razloga za njihovu primenu u satelitskim telekomunikacijama.

Prvo, visoka učestanost elektromagnetnih talasa omogućava da se prenese veća količina informacija, tako da određeni propusni opseg postaje manji deo radne učestanosti ako je ona veća. Time je omogućeno povećanje broja propusnih opsega, kao i njihovo proširenje, što omogućava povećanje količine informacija koja se prenosi posredstvom jednog satelita, a time podiže i njegovu tehničku opravdanost i finansijsku isplativost.

Drugi razlog za korišćenje signala mikrotalasnog područja u satelitskim komunikacijama je potreba da se sa predajne antene sa Zemlje signal što je moguće bolje usmeri ka relativno malom cilju (satelitu) u svemiru. Za usmeravanje signala učestanosti od nekoliko stotina kHz, potrebna je antena prečnika nekoliko stotina metara. Nasuprot tome, za usmeravanje signala učestanosti 14 GHz (što je učestanost signala koji se sa zemaljske satelitske antene šalje na satelit u Ku bandu), dovoljna je antena prečnika 3–4 m.

Treće, elektromagnetni talasi, odnosno mikrotalasno područje učestanosti koje se koristi u satelitskim komunikacijama nije toliko podložno uticaju šumova i smetnji pri prostiranju, kao što su tim uticajima podložni signali nižih učestanosti.

Četvrto, jedna od najvažnijih osobina elektromagnetnih talasa visokih učestanosti koja opredeljuje njihovu primenu u satelitskim komunikacijama jeste njihova sposobnost da relativno lako prolaze kroz gornje slojeve atmosfere u svemirski prostor. Za razliku od njih elektromagnetni talasi učestanosti ispod 30–40 MHz se odbijaju i savijaju u oblasti jonosfere.

Razvoj satelitskih komunikacija je učinio da se mikrotalasno područje pomera naviše, jer je do 80-tih godina dominantan bio C-band, da bi danas Ku-band bio najrasprostranjeniji, s tim da mnogi potencijalni korisnici već računaju na Ka-band kao buduće rešenje. U ovom trenutku eksploatacija Ka-banda je u usponu.

11

Page 14: Satelitska televizija

Satelitska televizija

3.3. SATELITSKI OPSEZI

Pronosi do i od satelita se javljaju u obliku mikrotalasnih frekvencija koje postoje u gigaherc opsegu. Kao što je prikazano u tabeli 1, mikrotalasni signali zauzimaju frekventni opseg mnogo veći od onog koji se koristi za tradicionalne televizijske signale.

Opseg FrekvencijaL-Band 1-2 GHz S-Band 2-4 GHz C-Band 4-8 GHz X-Band 8-12 GHz Ku-Band 12-18 GHz K-Band 18-27 GHz Ka-Band 27-40 GHz V-Band 40-75 GHz W-Band 75-110 GHz

mm-Band 110-220 GHz

Tabela 1 - Mikrotalasni frekvencijski opseg

3.4. SLABLJENJE NA SATELITSKOJ DEONICI

Na svom putu od predajne antene zemaljske stanice do prijemne antene satelita (uzlazna deonica), kao i u suprotnom smeru (silazna deonica), svaki RF signal jako slabi zbog prenosnih gubitaka u slobodnom prostoru, zbog uticaja atmosferskih padavina i zbog fizičkih osobina same atmosfere, što se manifestuje kao spori feding. Postoji i slabljenje usled osobina jonosfere koje ima karakter brzog fedinga, ali se ono kod frekvencija iznad 1 GHz može zanemariti. Sasvim generalno može se reći da je slabljenje RF signala usled gubitaka u slobodnom prostoru determinističko, dok je slabljenje usled atmosferskih pojava slučajnog, stohastičkog karaktera, pa se mora opisivati pomoću statističkih metoda.

Da bi se mogle razumeti pojave u atmosferi vezane za prenos signala, neophodno je nešto znati o strukturi i osobinama atmosfere. Atmosfera je gasoviti omotač Zemlje koji se proteže, uz sve manju i manju gustinu gasa, do visina od oko 1500 km. Atmosferu možemo podeliti na sledeće slojeve: troposferu, stratosferu, mezosferu i termosferu.

Troposfera, koja se proteže do visine od oko 18 km, sastoji se uglavnom od azota (80%) i molekularnog kiseonika, a sadrži i 0.05-4 % vodene pare koja uzrokuje stvaranje vodenih kapljica i ledenih kristala što dovodi do pojave atmosferskih padavina. Molekularni kiseonik, vodena para i padavine selektivno apsorbuju elektromagnetsku energiju.

U stratosferi, koja se proteže do oko 50 km, ima se razređen sastav gasovitog omotača. Prelaznu formu između stratosfere i termosfere čini mezosfera koja se prilično proizvoljno određuje kao pojas atmosfere iznad stratosfere do visine od oko 80 km.

Termosferu karakteriše ekstremna razređenost čestica, tako da se u njoj pod uticajem

sunčevog zračenja čestice zagrevaju do visoke temperature, pa otuda potiče i njeno ime. U donjem delu termosfere, do 40 km, postoji još uvek relativno velika koncentracija jonizovanih

12

Page 15: Satelitska televizija

Satelitska televizija

molekula, pa je taj deo termosfere poznat pod imenom jonosfera. Jonosfera reflektuje elektromagnetske talase čija je frekvencija niža od kritične, a propušta frekvencije veće od kritične. U gornjem delu i iznad termosfere nalaze se zone naelektrisanih čestica koje su zahvaćene magnetskim poljem Zemlje (tzv. radijacioni prstenovi). Oni se nalaze unutar geografske širine +- 300, sa obe strane ekvatorijalne ravni i prilično su stabilni. Međutim, spoljašnji nestabilni radijacioni prstenovi na visinama između 13 000 i 19 000 km zahvataju širu zonu sa obe strane ekvatora (+- 500)

U slučaju kad posmatramo prostiranje radio-talasa dovoljno je da atmosferu Zemlje podelimo samo na dve zone: troposferu i jonosferu. Pri prolasku elektromagnetskih talasa kroz troposferu energija talasa slabi usled apsorpcije i rasejavanja. S druge strane, uticaj jonosfere manifestuje se i promenom oblika polarizacije i obrtanjem polarizacione ravni (tzv. Faradejev efekat), a tek manjim delom i apsorpcijom. Dopunski gubici nastaju i usled refleksije energije od radijacionih prstenova. Usled refrakcije (savijanja) radio-talasa u atmosferi, a posebno u jonosferi, dolazi do dopunskog slabljenja na satelitskoj deonici. Naime, kako se koncentracija elektrona i jona u jonosferi menja kako u vremenu tako i prostorno, menja se i indeks loma jonosfere, pa putanja radio-talasa, ne samo što nije pravolinijska, nego je i nepredvidljivo, stohastički zakrivljena. Ova pojava dovodi do stohastičke promene slabljenja primljenog signala. Slične štetne posledice ima i promena oblika polarizacije i obrtanje polarizacione ravni, jer dovodi do neusklađenosti polarizacije predajne i prijemne antene. Ovaj polarizacioni feding je naročito nezgodan kada se u jednom datom frekvencijskom opsegu prenose dva ortogonalno polarisana RF signala, što se često radi u cilju efikasnijeg iskorišćenja raspoloživog frekvencijskog opsega satelita. U ovom poslednjem slučaju promena polarizacionog oblika i polarizacione ravni dovodi, ne samo do slabljenja (tj. fedinga) korisnog signala, nego i do uzajamnog ometanja (tj. kanalne interferencije) primljenih signala.

Prenosno slabljenje na deonici do ili od geostacionarnog satelita se kreće u granicama

( 185.55+20 log f) ≤ a (ω)< ( 184.72+20 log f)(dB), (3.1)

gde leva strana ove dvostruke nejednačine predstavlja minimalnu vrednost slabljenja slobodnog prostora na deonici do geostacionarnog satelita.

Atmosferske padavine (posebno jaka kiša) mogu znatno da povećaju slabljenje na satelitskoj deonici, naročito kod frekvencija iznad 10 GHz. Međutim, slabljenje usled jake kiše je veće od 15 dB samo tokom neznatnog dela godine (2x 10 exp( -3)). Sopstveno atmosfersko slabljenje je, po redu, treći faktor koji doprinosi slabljenju RF signala na satelitskoj deonici. Ovo slabljenje nastaje kod frekvencija iznad 10 GHz usled prisustva vodene pare i kiseonika, tj. usled rezonancija molekula vode i kiseonika.

3.5. EMITOVANJE I PRIJEM SATELITSKOG SIGNALA

Komunkacioni sateliti se mogu koristiti za ostvarivanje dvosmernih (uplink-downlink) ili jednosmernih (downlink) veza. Dvosmerne satelitske veze se koriste kao radio-relejne satelitske veze između pojedinih zemalja i služe za razmenjivanje RTV programa, direktnih prenosa važnih svetskih događaja kao i za javni telefonski saobraćaj. Na slici 3.3. je prikazana dvosmerna veza između Crne Gore, Sjedinjenih Američkih Država i Brazila.

13

Page 16: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Iz glavne satelitske stanice u Crnoj Gori, posredstvom satelitskog predajnika, na posebno rezervisanoj frekvenciji iz opsega 12,750-13,250 GHz (uplink) emituje se signal do transpondera na satelitu na kojem je zakupljen određen broj kanala (širina jednog kanala je 36- 72 MHz). U satelitskom transponderu se vrši translacija tih kanala u frekvencijski opseg 12,500-12,750 GHz (downlink) i oni se emituju natrag na Zemlju prema glavnim stanicama u SAD i Brazilu. Sa ovih glavnih stanica na frekvenciji za uplink dolazi određen broj kanala na isti transponder koji ih posle translacije na frekvenciju downlink emituju prema glavnoj satelitskoj stanici u Crnoj Gori. Ovakav sistem prenosa se koristi kao fiksna dvosmerna satelitska veza između više zemalja prvenstveno za potrebe javnog telefonskog saobraćaja, specijalne TV prenose i video konferencije.

Slika 3.3 - Dvosmerna satelitska veza

Sama organizacija telekomunikacionog saobraćaja, dodela kanala i slično, može se izvršiti na više načina. Jedan od sistema koji se koristi je STAR (Satellite Telecommunication with Automatic Routing) kome je osnovna namena da se ograničen broj satelitskih kanala iskoristi što racionalnije. Karakteristike ovog sistema su:

Kanali nisu fiksno dodeljeni specifičnim stanicama. Ako je, dakle, jedan kanal slobodan, on može biti iskorišćen od druge stanice.

Svaka zemaljska stanica ima određen broj kanala na raspolaganju. Kanal u kome se ne vrši prenos ne emituje se.

Da bi se omogućilo ovo poslednje, primenjen je ''start-stop'' sistem koji se brine za pravilno sprečavanje i osiguravanje emitovanja.

Sve zemaljske stanice povezane su permanentno s kontrolnom stanicom preko veze za prenos podataka. Za ovu vezu je, da bi se osigurala što veća  ekonomičnost, primenjen vremenski multipleksni sistem.

14

Page 17: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Jednosmerni satelitski prenos je manje tehnički zahtevan od dvosmernog. Ovaj sistem se koristi za satelitsku distribuciju RTV signala tzv. DBS (Direct Broadcast Service). Sistem prenosa je prikazan na slici 3.4.

Slika 3.4. Sistem za emitovanje i prijem satelitsog RTV programa

Signal iz stanice za zemaljsku RTV difuziju dovodi se do glavne zemaljske stanice za satelitsku distribuciju. Ova veza se realizuje optičkim kablom ili radio-linkom. Signal se zatim moduliše na noseći talas čija je frekvencija u delu predviđenom za uplink 12,750-13,250 GHz, i kao takav se emituje usmerenom antenom prema satelitu na kojem je medijska kuća zakupila kanal. Na satelitskom transponderu ovaj signal se transponuje u jedan kanal sa frekvencijom za downlink koja je npr. za Ku-band 10,700-12,500 GHz, i kao takav se reemituje sa usmerenom antenom prema Zemlji.

Da bi se ovaj signal na Zemlji mogao primiti i detektovati, potrebno je da prijemna satelitska antena bude usmerena na ovaj satelit i da je satelitski prijemnik podešen na frekvenciju datog transpordera. Kod satelitskih sistema za individualni prijem potrebna je satelitska antena određenog prečnika, niskošumni pretvarač i satelitski prijemnik. Ako se radi o većim poslovnim objektima (hoteli, odmarališta, škole, bolnice) ili zgradama za stanovanje, onda se primenjuju sistemi za zajednički prijem koji sadrže jednu ili više satelitskih antena i veći broj satelitskih prijemnika, kao i prateću tehničku opremu za ovu vrstu distribucije satelitskog signala.Kod kablovske distribucije, u sklopu glavne stanice (Head end-a), postavlja se prijemna satelitska oprema za više satelita a zatim se posle posebne obrade vrši distibucija prema krajnjim korisnicima.

Do pre nekoliko godina u satelitskoj tehnici se koristila analogna tehnologija kako u emisionim tako i u prijemnim satelitskim uređajima. Mada je ovaj sistem imao veliki značaj u razvoju satelitske tehnologije, kod istog su postojala velika ograničenja u broju kanala za prenos i emitovanje. Prvo eksperimentalno emitovanje satelitskog signala u digitalnoj tehnici obavljeno je u aprilu 1993. godine u Nemačkoj. Tada je emitovano deset satelitskih programa preko jednog transpondera na satelitu Kopernikus 2 (28.50E). Broj digitalnih programa (zbog manjeg frekvencijskog opsega nastalog kompresijom signala slike) znatno je veći od

15

Page 18: Satelitska televizija

Satelitska televizija

analognih, tako da je u jednom satelitskom transponderu moguće složiti i emitovati više različitih digitalnih kanala za razliku od analognih kojih ima značajno manje. Samim tim, moguće je ostvariti i značajno veći kapacitet, izbor, modalitet i broj raspoloživih kanala, dostupnih za gledanje na jednoj satelitskoj poziciji odnosno frekvenciji. Primera radi, analognih FTA TV (free-to-air ili slobodnih) kanala na Astri 1 i Hot Birdu ima oko 60, dok je digitalnih FTA TV programa na istim satelitima oko 300. Ako se tome doda i značajan broj od 50-100 digitalnih FTA radio programa istog kvaliteta, razlika je još veća. Sami satelitski prijemnici za prijem digitalnih programa su isto tako drugačijeg modaliteta, a osnovna je razlika da nisu (kao analogni) nužno vezani za jedan oblik kodiranja signala, te time daju veću slobodu izbora programa za gledanje. Tu je i celi niz dodatnih mogućnosti, kao što su puno brži i kvalitetniji izbor teleteksta, značajno povećanje kvaliteta slike i zvuka (format slike 16:9 ili widw screen, te Dolby Surround / Dolby Digital itd)

3.5.1. Zemaljske satelitske stanice

Zemaljska satelitska primopredajna stanica koristi se za uspostavljanje međukontinentalnih telefonskih, telegrafskih i TV veza. Ove veze realizuju se na principu multipleksnog prenosa sa frekvencijskom raspodelom kanala. Satelitska stanica predstavlja jedan od najsloženijih telekomunikacionih uređaja uopšte. Zbog toga se posmatra samo jedan njen deo: osnovna blok-šema za međukontinentalni prenos TV signala. Ova šema prikazana je na slici 3.5.

Slika 3.5. Blok-šema primopredajne zemaljske stnice za prenos TV signala

Kompozitni signal KC (KS), dobijen sabiranjem složenog video signala boje (SVSB) i FM signala tona, vodi se najpre u predajnu jedinicu osnovnog opsega (RxJ). U ovom stepenu se vrši potrebna obrada KC i, između ostalog isticanje visokih učestanosti u kolu preemfazisa (radi poboljšanja odnosa signal/šum). Obrađenim signalom KC vrši se modulacija nosioca u FM oscilatoru, čija je učestanost 180 MHz. Dobijeni modulisani signal meša se sa signalom iz

16

Page 19: Satelitska televizija

Satelitska televizija

lokalnog oscilatora (učestanosti 250 MHz), a zatim se filtrom propusnikom opsega izdvaja donji bočni opseg

(250-180) MHz = 70 MHz (3.2)

Dakle, modulacija se vrši na višoj učestanosti od uobičajene standardne (70 MHz) da bi se dobio što veći stepen linearnosti modulatora. Modulisani signal vodi se zatim u korektorska kola (na blok-šemi nisu prikazana). U ovim kolima vrše se korekcije linearnosti i diferencijalne faze. Posle korektora međufrekventni signal od 70 MHz vodi se u tzv. konvertor naviše (A/C). Učestanost lokalnog oscilatora u ovom konvertoru je za 70 MHz niža od potrebne učestanosti nosioca predajnika (f1). Filtrom F2 izdvaja se signal čija je učestanost jednaka zbiru nosilaca (koji se dovode na balansni mešač), čime se modulisani signal translira u opseg od 5,925 do 6,425 GHz. Tako obrađeni signal vodi se u hibridno kolo za multipleksiranje kanala (HK) u koje se istovremeno dovode signali telefonskih kanala. Dobijeni multipleksni signal (sa frekvencijskom raspodelom kanala) vodi se u predpojačavački i izlazni stepen. Izolator (I) služi da spreči reflektovanje signala iz pojačavačkih stepena u A/C konvertor. Time se zaštićuju i svi ostali stepeni koji se nalaze na malom nivou snage. Predpojačavački stepen je cev sa progresivnim talasom (izlazne snage oko 2 W), dok je izlazni pojačavač klistronski (sa maksimalnom izlaznom snagom oko 1W). Ovako velika izlazna snaga nije neophodna (s obzirom na ogromno pojačanje antene). Međutim, snažne cevi se ipak koriste jer je njihov režim rada pri malim izlaznim snagama linearan, čime se smanjuju izobličenja izlaznog signala. Filtrom propusnikom opsega odstranjuju se nepoželjne spektralne komponente multipleksnog signala, a zatim se ovaj signal preko talasovoda i dipleksera vodi u antenu. Potrebno je naglasiti da pored prikazanog predajnog kanala za prenos TV signala postoji i rezervni kanal, koji se automatski uključuje u slučaju otkaza nekog stepena u radnom kanalu. Dupliranje veza važi i za telefonske kanale, i to kako u predajnom, tako i u prijemnom delu. Primljeni multipleksni signal sa satelita vodi se preko talasovoda i cirkulatora u malošumni pojačavač (LNA). Ispred ovog pojačavača nalazi se filtar propusnik opsega 3,7 do 4,2 GHz koji ujedno služi i da zaštiti pojačavač od eventualne refleksije signala sa predaje. Malošumni pojačavački sistem sastoji se od dva termoelektrično hlađena parametarska pojačavača (za radni i rezervni kanal). Temperatura hlađenja je oko 80 K. Nekada je korišćen helijumom hlađeni parametarski pojačavač (na oko 20 K), koji danas služi kao rezerva. Svaki termoelektrično hlađeni pojačavač sastoji se od dvostepenog parametarskog pojačavača čije ukupno pojačanje iznosi 25 dB. Kao pumpni generator koristi se oscilator sa Gan diodom. Iza ovog pojačavačkog stepena nalazi se trostepeni tranzistorski pojačavač sa FET-ovima, čije je ukupno pojačanje 30 dB. Dakle,ukupno VF pojačanje u jednom kanalu iznosi 55 dB, što je neophodno s obzirom na veoma nizak nivo ulaznog signala. Multipleksni signal vodi se iz VF pojačavačkog dela u delitelj snage (DS), gde se deli na 16 delova, a odgovarajuće spektralne komponente FM kompozitnog signala izdvajaju se filtrom F5. Ovaj signal vodi se u konvertor naniže (D/C), na čijem se izlazu dobija međufrekventni signal od 70 MHz. Zatim se vrši detekcija kompozitnog signala i ovaj signal vodi u prijemnu jedinicu osnovnog opsega (RxJ). U ovoj jedinici se, između ostalog, vrši naglašavanje komponenti niskih učestanosti kompozitnog signala (u kolu deemfazisa). Time su, računajući prethodnu obradu u kolu preemfazisa predajnog sistema, sve komponente kompozitnog signala podjednako pojačane. Obrađeni kompozitni signal se zatim vodi u separator (S), pri čemu se SVSB i FM ton izdvajaju

17

Page 20: Satelitska televizija

Satelitska televizija

3.6. PARAMETRI SATELITSKIH TV PROGRAMA

Sa obzirom na činjenicu da se različiti satelitski TV servisi usmereno emituju sa različitih lokacija na zemlji ka satelitu, a zatim, konvertovani, zrače u širokim bimovima ka zemlji, potrebno je da postoje jedinstveni sistem adresiranja za svaki od njih kako ne bi došlo do međusobnih smetnji i nemogućnosti njihovog gledanja. Preko satelita se mogu prenositi signali u analognom i digitalnom obliku mada je trend potpuni prelazak na digitalni oblik zbog uštede na troškovima emitovanja. Analogni satelitski signali  su definisani sledećim parametrima:

- naziv i pozicija satelita preko koga se signal emituje (azimut, elevacija, krospolarizacija); - frekventni band (C ili Ku Band); - Up-link frekvencija i polarizacija; - Down-link frekvencija i polarizacija; - vrsta TV sistema (PAL, Secam ili NTSC); - Audio format (stereo ili mono) i frekvencija audio podnosica; - Opciono, u koliko je signal zaštićen - Vrsta kriptovanja i šifra za dekriptovanje.

Kod prenosa digitalnih signala preko satelita broj potrebnih parametara je znatno veći. Up-link parametri jednog digitalnog signala koga je potrebno preneti preko satelita su sledeći:- naziv i pozicija satelita preko koga se signal emituje (azimut, elevacija, krospolarizacija);- frekventni band (C, Ku, DBS, Ka);- up-link frekvencija odnosno interno obeleženi kanal u okviru transpondera za satelit preko koga se emituje;- Up-link polarizacija (vertikalna ili horizontalna; Left ili Right);- down-link frekvencija koja se unosi u prijemnik i polarizacija;- simbol rate (brzina simbola) koja je ograničena širinom propusnog osega (Bandwidth-a) na satelitu izražena u Msym/sec ili MBaud/sec;- Frame rate ili broj slika u sekundi (25 ili 30Hz);- Video format ili Chroma Sampling Rate (za MPEG2 se koristi 4:2:0 ili 4:2:2 brzina semplovanja boje); - Broj i odnos piksela; - FEC (korekcija greške);- Video mod (MPEG2 ili MPEG4);- Vrsta modulacije - Standard DVB signala (DVB-S, DVB-S2, QPSK, 8PSK ili pak neka proširenija modulaciona šema);- Programme Map Table (PMT), Servis ID (SID), Network ID (NID), Transponder ID (TID); Programme Clock Reference (PCR PID);- Video PID, - Teletext PID (TT);- Video bitrate ( transportni strim videa izražen u Mbps);- Audio PID; - audio standard (MP1, MP2, MP3 ili AC3);- audio format (za MPEG2 audio prenos: 1.0 SingleChannel i 2.0 DualChannel, Stereo ili JointStereo; za AC3 audio prenos: 1.0 Mono, 1.1 MonoSurround, 2.0 Stereo ili Stereo Surround, 2.1 FullSurround, 5.1 PerfectSurround);

18

Page 21: Satelitska televizija

Satelitska televizija

- audio sampling rate (32, 44.1 and 48 kHz);- audio bitrate (transportni strim audia izražen u Kbps). 

Up-link parametri su neophodni za emitere satelitskih TV signala i najčešće nisu javno dostupni. Poznati su provajderu satelitskih kapaciteta koji iznajmljuje segment satelitskog transpondera i emiterskoj kući koja emituje satelitski signal preko pomenutog satelita.

Za krajnje korisnike ili gledaoce neophodno je poznavanje Down-link parametara kako bi mogli da pronađu željeni satelitski kanal, unoseći parametre u svoj satelitski prijemnik. Down-link parametri su:

- naziv i pozicija satelita preko koga se signal emituje;- frekventni band (C, Ku-low ili Ku-high);- down-link frekvencija;- polarizacija;- Simbol Rate;- FEC;- vrstu kriptovanja;- Format videa i modulacione šeme, kao i ostale servisne, video i audio parametre prijemnik najčešće pronalazi automatski, ukoliko ih podržava

3.7. PRIJEM SATELITSKOG TV SIGNALA

Elementi za prijem satelitskih programa uključuju satelitsku antenu i niz drugih komponenata u lancu prijemnog satelitskog sistema, sve do samog televizijskog prijemnika.

Osnovne komponente sistema za prijem satelitskih signala su:

reflektor satelitske antene, prijemni levak (Feed Horn), pojačavač i konvertor učestanosti (LNB converter ili LNC), koaksijalni kabl, satelitski prijemnik, pozicioner, pokretač antene (motor).

3.7.1. Antene

Vrste satelitskih antena za prijem satelitskih TV signala mogu biti:

1. Reflektor sa žižom u osi parabole Jedna od najrasprostranjenijih i najviše korišćenih antena je ona sa paraboličnim

reflektorom koji ima žižu na osi parabole (engl. prime focus). Na slici 3.7 prikazana je parabolična antena sa žižom u osi i "offset" antena. Teorijski, ovakva antena sve dolazeće signale koji su paralelni sa osom parabole reflektuje i fokusira u žižu. Svi drugi signali koji dolaze iz pravaca koji nisu u pravcu ose, biće reflektovani van žiže. Međutim, u praksi

19

Page 22: Satelitska televizija

Satelitska televizija

parabolični reflektor odstupa od svojih idealnih karakteristika iz nekoliko razloga. Zbog nesavršenosti svoje površine reflektor ne može praktično da izrači svu energiju koju prima sa satelita. Zbog toga, ivični delovi paraboličnog reflektora primaju znatno manju energiju od centralnih delova, tako da je iskorišćenje velike površine manje.

2.Kasegrenova (Cassegrain) antenaKasegrenova (Cassegrain) antena (na slici 3.6) je poznata i kao antena sa dva

reflektora, ima parabolični reflektor, ali i još jedan manji reflektor tzv. hiperbolični subreflektor od koga se ponovnom refleksijom preusmerava dolazeći signal i fokusira u žižu, odnosno prijemni levak koji se sada nalazi u sredini paraboličnog reflektora. Ovakva vrsta antene ima nešto složeniju strukturu od predhodne i obično je skuplja, ali ima prednost da je prijemni levak relativno zaklonjen i manje pod uticajem parazitnih zračenja i atmosferskih promena, što je značajno za tropske predele.

Slika 3.6. Kaserenova antena

3.Antena sa pomerenom žižom-offsetReflektor antene sa pomerenom žižom je deo većeg paraboličnog reflektora. Žiža se i

dalje nalazi na osi parabole, ali kako se kao reflektor koristi samo deo parabole, izgleda kao da je žiža pomerena (engl. offset) u odnosu na njen uobičajeni položaj. Ovakve antene, vrlo su rasprostranjene, jer zbog "pomerenog" prijemnog levka omogućavaju da se iskoristi cela reflektujuća površina, čime se povećava efikasnost antene. Razlog ovome je u činjenici da je zbog položaja prijemnog levka čitava "offset" reflektujuća površina "otvorena" prema satelitu, jer je ne zaklanja ni jedan metalni držač, prijemni levak, polarotor i konvertor.

a) b)

Slika 3.7. a) Offset antena; b) Antena sa žižom u osi parabole

20

Page 23: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Kod svih satelitskih antena, bez obzira na tip važne su određene karakteristike:

Dobitak ili pojačanje antene tzv. gain - zavisi od veličine antene. Naime, signal se odbija od reflektora u LNB. Što veća antena više se signala odbija te je dobitak antene veći i obratno - manja antena manji dobitak. Dobitak antene se izražava u dB i za offset antenu od 90 cm iznosi oko 39 dB, dok za offset antenu od 120 cm iznosi oko 42 dB, a za 150 cm, oko 45 dB. Ova razlika je jako značajna pogotovo ako želimo primati programe s satelita koji imaju slabiji signal te razlika od 1-2 dB može značiti gledati ili ne gledati neki program

Druga karakteristika je efikasnost ili delotvornost antene. Ona se izražava u procentima u odnosu na idealnu satelitsku antenu za koju efikasnost iznosi 100%. Označava procenat reflektovanog signala. Za današnje offset antene ona iznosi i do 80%. Ovaj parametar zavisi i od veličine antene i od kvaliteta završne obrade reflektora. Ako je reflektor grubo obrađen s malim udubinama ili ispupčenjima, to će biti dovoljno da se smanji količina reflektiranog signala a time će se smanjiti i delotvornost antene te dobitak.

Treća karakteristika je prijemni ugao ili eng. beamwidth (širina snopa). Meri se u stepenima. To je ugao kojeg određuju pravci na kojima se primljena jačina signala prepolovi a to iznosi oko -3 dB. Budući da antena ne prima signale samo s jednog satelita, iako je fiksiran tačno na jedan, već odbija i signale s susednih satelita. Zato je bitno da je prijemni ugao što manji jer će takva antena reflektovati samo signale s onog satelita koji mi želimo gledati. Što je veća antena to će prijemni ugao biti manji. Zato je instalirati antene velikog prečnika teže od manjih jer treba više preciznosti za usmeravanje.

Četvrta karakteristika je pojas odnosno frekvencije u kojem antena može kvalitetno primati signale. Kod nas su sve antene prilagođene za prijem signala u Ku pojasu od 10.700 - 12.750 GHz. Za prijem C pojasa morate imati antenu prilagođenu za prijem frekvencija od 3.700 - 4.200 GHz.

Još jedna karakteristika satelitske antene je odnos signal šum. Šum je dodatni signal koji antena dodaje osnovnom signalu s satelita koji mi želimo primati. Taj šum može biti signal s drugog satelita ili signal s nekog trećeg izvora. Što je veća antena taj odnos će biti veći

3.7.2. Satelitski prijemnik

Signal sa konvertora dovodi se na ulaz prijemnika u tjuner, odnosno mikser i lokalni oscilator, koji ima propusni opseg od 950–2150MHz, a zatim se u A/D sklopu vrši analogno digitalna konverzija, pre nego što signal dođe u QPSK demodulator. Na izlazu iz Viterbi dekodera dobija se MPEG-2 niz podataka koji se vode u demultiplekser i dekoder, na čijem izlazu se dobija digitalni video i audio-signal. Digitalni signali se konvertuju u analogni oblik u audio D/A konvertoru i video-dekoderu. Analogni audio i video signal vode se u televizor preko "scart" konektora ili kao RF modulisani signal. Blok šema digitalnog satelitskog prijemnika prikazana je slici 3.8.

21

Page 24: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Slika 3.8. Blok šema digitalnog satelitskog prijemnika

Digitalni satelitski prijemnici su mikroprocesorski upravljani i kontrolisani uređaji, tako da je mikrokontroler sa memorijom i ostalim pripadajućim hardverskim i softverskim komponentama sastavni deo konfiguracije prijemnika. Slika digitalnog prijemnika na slici 3.9..

Slika 3.9. Digitalni prijemnik

3.7.3. LNB

Niskošumni konverter zapravo je srce satelitske antene. U osnovi reč je o rezonantnoj šupljini koja na svom ulazu prima satelitske signale koje parabolična antena reflektuje i zatim ih dalje obrađuje. On, poput cevi na orguljama oscilira i pobuđuje unutrašnje dipole koji konvertuju emitovanu energiju u električne signale. Dodatni elektronski krug pojačava ove signale pre nego što ih koaksijalnim kablom prosledi do prijemnika i konvertuje ih na nižu frekvenciju kako bi se minimizirao gubitak signala pri takvom prenosu. Iako se po tehničkim specifikacijama dosta razlikuju, ogromna većina savremenih LNB-a koristi istu tehnologiju i razlikuju se samo po faktoru šuma koji je na najnovijim uređajima smanjen na teorijski najmanju moguću vrednost od 0,3 dB. Univerzalni LNB vrši podelu Ku pojasa (koji se pretežno koristi u Europi) na dva potpojasa. Svaki se LNB može koristiti samo za jedan frekvencijski opseg iz razloga što različiti frekvencijski opsezi (S, C i Ku) zahtevaju rezonantne šupljine različitih karakteristika. Za linearno i cirkularno polarizovane signale koriste se razliciti tipovi LNB-a koji se pre svega razlikuju po tome što su interni dipoli

22

Page 25: Satelitska televizija

Satelitska televizija

različito poređani. Posebno je zanimljiv način napajanja elektronskog kruga. Energiju za napajanje LNB-a osigurava satelitski prijemnik i ona se isporučuje koaksijalnim kablom. Koaksijalni kabal dakle ne služi samo da prenese satelitske signale od antene do prijemnika, već i da LNB-u dostavi neophodno napajanje (kao i dodatne upravljačke signale). Transponderi emitiju koristeći jednu od dve moguće polarizacije (horizontalnu/vertikalnu tj. levu/desnu cirkularnu). Zbog toga prijemnik LNB-u mora obavestiti polarizaciju svakog signala, kako bi LNB mogao aktivirati odgovarajući dipol i tako ostvariti prijem. Za ovo se brine napon napajanja: napon od 14 V aktivira vertikalnu polarizaciju, a napon od 18 V aktivira horizontalnu polarizaciju. Univerzalni LNB poseduje još jedan način promene polarizacije – onaj za prošireni Ku opseg. Zbog činjenice da frekvencijski opseg satelitskih prijemnika nije dovoljno širok, frekvencijski opseg dolaznog satelitskog signala mora se podeliti na dva parcijalna opsega. Prebacivanjem između njih upravlja signal od 22 kHz koji prijemnik automatski šalje LNB-u pri promeni kanala.

Razni tipovi LNB-a

U različite svrhe izrađuje se nekoliko različitih tipova LNB-a. U tabeli 2. dati su najčešće korišteni tipovi LNB-a za prošireni Ku opseg s objašnjenjem kako se koriste:

Tip Priključci Fiksni sistem Motorizovani sistem

Multifeed

Single LNB Jedan prijemnik Jedan satelit Da 2 - 4Twin LNB Dva prijemnika Jedan satelit Ne 2 - 4Quad LNB Četiri prijemnika Jedan satelit Ne 2 - 4Quattro LNB Više prijemnika Jedan satelit Ne 2 - 4Octo LNB Osam korisnika Jedan satelit Ne 2 - 4Monoblock 2 Dva prijemnika Dva satelita Ne 2, fiksnoMonoblock 4 Četiri prijemnika Dva satelita Ne 2, fiksnoMonoblock 8 Osam prijemnika Dva satelita Ne 2, fiksno

Tabela 2. Najčešće koriščeni tipovi LNB-a

Single LNB-i pogodni su za individualni prijem. Zanimljivo je napomenutu da je funkcija prijema signala koja postoji kod single LNB-a već ugradena u ravne (flat) satelitske antene. Ukoliko je u prijemnik integrisan DiSEqC 1.2 protokol tj. ako poseduje komande za upravljanje motorizovanom antenom, korišćenjem single LNB-a i motora može se ostvariti prijem signala s velikog broja satelita. Ovo je jako moćan prijemni sistem, ali je problem u tome što se mora čekati da antena dođe do željene pozicije pri izboru kanala s nekog drugog satelita. Svi drugi tipovi LNB-a koriste se samo na fiksnim antenama. Twin, quad i octo LNB-i namenjeni su za korišćenje u sistemima s dva, četiri ili čak osam satelitskih prijemnika. Svaki od njih se posebnim koaksijalnim kablom spaja s LNB-om i tako omogućuje potpuno nezavisni prijem signala. Quattro LNB na svom izlazu daje sve četiri moguće varijante signala (horizontalna/vertikalna polarizacija, viši/niži opseg) i nije pogodan za direktno spajanje s prijemnikom. Njegovi se izlazni signali moraju povezati na prekidačku matricu. Zahvaljujući matričnim kaskadama i međupojačalima na ovakav je sistem moguće spojiti proizvoljan broj satelitskih prijemnika.

Multifeed za profesionalce

23

Page 26: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Multifeed prijem je istovremeni prijem signala s većeg broja satelita korišćenjem fiksne satelitske antene. Prednost ovakvog prijema je da se promena satelita odvija vrlo brzo. Medutim, s multifeed prijemom povezano je nekoliko problema ili ograničenja:

1. zbog smanjene efikasnosti prijema mora se koristiti veća antena2. nije moguće izabrati više od četiri satelita3. dostupan deo orbite obuhvataa samo +/- 10° (što manje, to bolje)4. sateliti se moraju nalaziti najmanje tri stepena udaljeni jedni od drugih5. za prebacivanje između signala s različitih satelita neophodne su DiSEqC naredbe6. ukoliko se želi spojiti više od jednog prijemnika, potrebna je matrica signala7. precizno usmeravanje antene može predstavljati problem

Prakticni monoblock LNB

Ovaj dual LNB najjednostavniji je način da se ostvari multifeed prijem dva satelita. On obuhvata dva potpuno nezavisna LNB-a spakovana u jedno kućište. Svi prijemnici s DiSEqC protokolom automatski mogu birati signale s oba LNB-a. Medutim, oni se mogu kupiti samo za satelite koji su razmaknuti 3 ili 6 stepena. Na primer, u Europi, postoje monoblock LNB-i single, twin i quad tipa za Ku opseg s unapred definiranim razmakom od 6 stepena (kao za kombinacije Astra1/Hotbird i Astra2/Astra3A).

24

Page 27: Satelitska televizija

Satelitska televizija

4. DISTRIBUIRANJE SIGNALA KORISNICIMA

Postoje tri osnovne vrste upotrebe satelitske televizije: prijem direktno od strane gledaoca, prijem od strane lokalne televizijske filijale, ili prijem od strane headends-a za distribuciju preko zemaljskih kablovskih sistema.Prijem direktno od strane gledaoca uključuje DBS i TVRO, oba se koriste za domove i firme, uključujući hotele, itd.

4.1. DIREKTAN PRENOS PREKO SATELITA

Izraz “Satelit sa direktnim emitovanjem” (DBS), takođe poznat još kao i “Direktno-u-dom”, se može odnositi na satellite koji pružaju tu vrstu usluga, ili na sam televizijski servis. DBS sistemi se obično nazivaju "mini tanjiri" sistemi. DBS koristi gornji deo Ku opsega, kao i delove Ka opsega. Modifikovani DBS sistemi takođe mogu da rade na C-opsežnim satelitima i koristili su u nekim mrežama u prošlosti da zaobiđu zakonodavstvo nekih zemalja koji su protiv prijema signala iz Ku opsega.

Većina DBS sistema koriste DVB-S standard za prenos. Sa Pay-Tv uslugama, tok podataka je šifrovan i zahteva privatnu opremu za prijem. Iako je osnovna prijema signala slična, TV koji se plaća ("premium channels") i često još koristi "uslovni prijemnik" i posebnu karticu (iliti "pametna kartica") .Ova mera garantuje satelitskim televizijskim provajderima da samo ovlašćeni, pretplatnici imaju pristup Pay TV sadržaju, ali u isto vreme može da dozvoli slobodno-u-vazduh (SST) kanale da gledaju čak i ljudi sa standardnom opremom na raspolaganju na tržištu.

4.2. TELEVISION RECEIVE-ONLY (TELEVIZIJSKI PRIJEM JEDINO)

Termin Television receive-only, ili TVRO, nastao u ranim danima satelitskih TV prijema da ga razlikuje od komercijalnih satelitskih televizijskih uplink i downlink operacija (prenos i prijem). To je bilo pre DTH emitacione industrije. U to vreme satelitski TV kanali su bili predviđeni za korišćenje od strane kablovskih TV mreža, a ne za private korisnike u svojim domovima. Satelitski TV prijemni sistemi su uglavnom izgradili hobisti i inženjeri. 1978 Microcomm, mala kompanija osnovana od strane radio-amatera i mikrotalasni inženjer H. Paul Shuch, predstavili su prvi komercijalni kućni satelitski TV prijemnik. Ovi rani TVRO sistemi rade uglavnom na C opsegu frekvencija i potrebni su veliki satelitski tanjiri; obično preko 3 metra u prečniku. Zbog toga TVRO se često pominje kao "Veliki Tanjiri" ili "Veliki Ružni Satelitski tanjiri" (BUD). TVRO sistemi su napravljeni tako da mogu da primaju i analogne i digitalne TV i zvučne (audio) signale od transpondera C i Ku talasne dužine koji se nalaze na satelitima tipa FSS.

TVRO sistemi imaju tendenciju da koriste veće umesto manjih satelitskih tanjira, jer je verovatnije da će vlasnik TVRO sistema imati C-opseg-samo podešavanje umesto Ku opseg-samo podešavanja. Dodatne prijemne kutije omogućavaju različite vrste digitalnih satelitskih prijemnih signala, kao što su DVB/MPEG-2 i 4DTV

25

Page 28: Satelitska televizija

Satelitska televizija

4.3. DTH (DIREKTNO U DOM)

Direct to home (DTH) predstavlja telekomunikacionu uslugu kojom DTH provajder (davaoc DTH usluge) vrši distribuiranje određenog paketa kriptovanih (skremblovanih) TV programa posredstvom satelita do krajnjih korisnika (korisnik DTH usluge) uz adekvatnu novčanu naknadu. DTH provajder predstavlja davaoca usluge, koji sa TV emiterima, kao proizvođačima TV programskog sadržaja, treba da ima ugovore o međusobnim pravima i obavezama. Sa aspekta krajnjeg korisnika, za korišćenje DTH usluge, pored posedovanja kompleta prijemne opreme, neophodno je i posedovanje validnog ugovora kojim se utvrđuju međusobna prava i obaveze sa DTH provajderom.

Gledano sa tehničkog aspekta DTH usluga se odvija u telekomunikacijskom sistemu koji se  sastoji iz:

1. DTH Headend-a2. prenosnog medijuma – satelita;3. prijemnog dela sistema – Korisničkog kompleta prijemne opreme.

DTH Headend predstavlja centralni deo DTH sistema i obavlja sledeće funkcije:1. prima sve TV programske sadržaje putem kontribucionih prenosnih veza od

različitih TV emitera;2. primljene a ne enkodovane signale pretvara u MPEG2 ili MPEG4 ASI strimove a 

zatim ih sve multipleksira u što cilju zauzimanja manjeg propusnog opsega (Bandwidth-a) i smanjenja troškova distribucije;

3. kompletan multipleks ASI strimova kriptuje u cilju zaštite TV programskog sadržaja od neovlašćenog gledanja određenim sistemom zaštite (Irdeto, Viaccess, Videoguard, Betacript, Criptoworks, Nagravision, Mediaguard, Conax, Power wu itd.);

4. kriptovani strim moduliše QPSK ili 8PSK modulatorima, konvertuje na Up-link frekvenciju, pojačava TWTA ili SSPA pojačavačima snage i na kraju ga emituje preko satelitske predajne antene ka satelitu

Kriptovani paket TV signala emitovan predajnim antenskim stepenom se direktnim satelitskim linkom prenosi do zakupljenog satelitskog transpondera, konvertuje na downlink frekventcije i emituje nazad ka zemlji putem više širokopojasnih bimova koji omogućavaju veoma veliku teritorijalnu pokrivenost (najčešće kontinentalnu a često i interkontinentalnu).Za prijem kriptovanog paketa TV programa potrebno je posedovanje kompleta korisničke opreme, koju korisnik najčešće dobija na korišćenje od DTH provajdera. Komplet korisničke opreme podrazumeva sledeće:

prijemnu satelitsku antenu sa LNB konvertorom koja treba da bude usmerena ka satelitu preko koga se i emituju pomenuti TV program;

digitalni satelitski risiver ili Set top box (STB) koji ima predviđen slot za Smart card (pametnu karticu);

autorizovanu pametnu karticu kojom se dekriptuju pomenuti TV programi

26

Page 29: Satelitska televizija

Satelitska televizija

4.4. STANDARDI EMITOVANJA DIGITALNE TELEVIZIJE

Jedan od najvećih izazova u oblasti video i audio tehnologija predstavlja prelazak sa analognog na digitalno emitovanje. Telekomunikacioni sistemi, pa time i radijski i televizijski, zahtevaju velika finansijska ulaganja u opremu, mrežnu infrastrukturu, ljudske resurse. Stoga je osnovni moto bilo kakve promene dozvoliti evolutivnost i što veću kompatibilnost sa sistemima koji su već u eksploataciji. Međutim, neke novine, kao što je digitalizacija, zahtevaju revolucionarne promene, pa su, stoga, praćene velikim istraživanjima, dugim ispitivanjem, pa čak i oklevanjem u pogledu primene. Prvi sistemi neminovno bivaju prevaziđeni u narednim generacijama. Imajući u vidu složenost prelaska na digitalno televizijsko i radijsko emitovanje, najvažnije interesne grupe u oblasti televizije u Evropi su formirale grupu stručnjaka, predstavnika proizvođača korisničke opreme, emitere programa i nosioce regulative, sa ciljem definisanja i standardizovanja televizijskog difuznog sistema. Bilo je potrebno što pre usmeriti istraživanja na polju video/audio tehnologija, kao i digitalnog difuznog prenosa širokopojasnih signala. Potpisano je pismo o namerama i septembra 1993. godine, grupa je nastavila rad pod imenom DVB (Digital Video Broadcasting) projekta.

DVB projekat je nastavio sa radom usvajajući niz specifikacija koje se kasnije standardizuju u okviru evropskog statutarnog standardizacionog tela ETSI (European Telecommunications Standards Institute). U svom radu pojedine grupe stručnjaka, okupljene pod okriljem DVB projekta, najpre pripremaju tehničke izveštaje (technical reports, TR), koje usvaja ETSI. Grupe koje pripremaju dokumentaciju sačinjavaju predstavnici tri organizacije: EBU (European Broadcast Union, Evropska unija emitera), ETSI i CENELEC-a (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique, Evropski komitet za standardizaciju u oblasti elektrotehnike). Tehnički izveštaji prerastaju u tehničke specifikacije (TS), koje mogu sadržati norme, koje bi bile obavezne za članice ETSI. Usvajanjem tehničkih specifikacija od strane svih članica ETSI, nastaju standardi ET, koje sve članice moraju poštovati. Najzad, donose se Evropske norme (EN) koje se unose u evropska i nacionalna pravna akta vezana za datu problematiku, u ovom slučaju difuznog emitovanja. DVB projekat izdaje svoja akta, usvojena od Upravnog odbora, a u okviru otvorenih knjiga, bluebooks. S obzirom na problematiku digitalnog televizijskog prenosa, neverovatan razvoj tehnika kompresije i prenosa, podržan ekspanzivnim razvojem telekomunikacionih i informacionih tehnologija, DVB se opredelio za vrlo ažurno objavljivanje svojih akata i svih informacija vezanih za DVB primene i testiranja. Vizionarski uočavajući značaj video tehnologija i multimedije, DVB je zaštitio dva imena DVB i MHP (Multimedia Home Platform). Sada, 18 godina od početka DVB projekta, pokazuje se da su dva zaštićena imena spoj koji je, i koji će biti, jedinstven osnov za tok informacija, edukacije, poslovanja i zabave. Dakle, pod imenom DVB sme se naći samo opis standarda koji su ispitani, definisani i usvojeni od strane DVB projekta. U postupku usvajanja standarda za digitalno emitovanje, veliki broj zemalja i van Evrope prihvatio je DVB. Međutim, SAD kao jedna od vodećih zemalja u svetu, usvojila je drugi pristup, ATSC (Advanced Television Systems Committee) standard digitalne televizije oko kojeg se još uvek vode rasprave o tome da li se moglo uraditi bolje, poput DVB projekta. Razvoj tehnologija, koje čine osnovu uređaja i softverskih rešenja u televizijskom prenosu, i relativno dugo vreme od formiranja prvih standarda u kojem su rešenja ispitana, doveli su do definisanja savremenijih, efikasnijih i, za današnje vreme prikladnijih, rešenja u okviru DVB projekta. Tako je nastala druga generacija DVB.

27

Page 30: Satelitska televizija

Satelitska televizija

DVB standardi

Familiju DVB standarda čine: za satelit (DVB-S, DVB-S2 i DVB-SH); za kabl (DVB-C); zemaljsku televiziju (DVB-T, DVB-T2); i digitalnu televiziju za mobilne uredjaje (DVB-H, DVB-SH). Ovi standardi definišu fizičke nivoe i nivoe povezivanja podataka distribucionog sistema. Distribucioni sistemi se uglavnom razlikuju po korišćenim modulacijskim šemama i kodovima za korekciju greške. DVB-S koristi QPSK, 8PSK ili 16-QAM modulaciju. DVB-S2 koristi QPSK, 8PSK , 16APSK ili 32APSK. DVB-C (VHF/UHF) koristi QAM: 16-QAM, 64-QAM, 128-QAM ili 256-QAM.

4.4.1. DVB-S

DVB-S standard je namenjen da obezbedi Direct-To-Home (DTH) servise za korisničke prijemnike (STB), isto kao i zajedničke antenske sisteme i HEADEND-ove kablovskih televizija. DVB-S je pogodan za upotrebu na različitim propusnim opsezima satelitskih transpondera i kompatibilan je sa MPEG 2 standardom za kompresiju kodovanih TV servisa. Ovaj standard definiše određene šeme za kodovanje i modulaciju. DVB-S sistem određuje korišćenje QPSK modulacije sa različitim alatima za kanalno kodovanje i korekciju greške. Sistem satelit-zemlja traži demodulaciju niskog praga i dobar odnos signal-šum, tako da jedino QPSK modulacija moze biti korišćena. DVB-S standard koristi različite nivoe korekcije greške (FEC) za veoma jaku zaštitu protiv bilo koje vrste greške. FEC sadrži Reed Solomon kodovanje i dodatno konvoluciono kodovanje sa interlivingom.

Reed-Solomon ili skraćeno RS kod je kod za korekciju greške sa širokom primenom u digitalnim komunikacijama i memorijama. Reed-Solomon kod se koristi za korekciju u mnogim sistemima kao što su:

memorijski uređaji (magnetna traka, kompakt disk, DVD itd), bežične i mobilne komunikacije,

satelitske komunikacije,

digitalna televizija - DVB-T ,

modemi velike brzine kao što su ADSL, xDSL itd

Slika 4.1. Tipičan sistem za korekciju greške

28

Page 31: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Na slici 4.1. je prikazan tipičan sistem za korekciju greške. RS koder uzima blokove digitalnih podataka i dodaje extra redudantne bitove. Greške se dešavaju tokom prenosa ili memorisanja zbog raznih razloga. RS dekoder obrađuje svaki blok i nastoji da ispravi greške i obnovi originalne podatke. Broj i vrsta greški koje mogu biti ispravljene zavise od karakteristika samog Reed-Solomon koda.

Reed-Solomon kodiranje je podgrupa BCH kodiranja i predstavlja linearno blok kodiranje. Reed-Solomon kod je određen kao RS(n,k) sa s-bit simbola. To znači da koder uzima k simbola podataka, svaki simbol od s bitova i dodaje ispitne simbole da napravi kodnu reč od n simbola. Postoji n-k pariti simbola svaki od s bitova. Reed-Solomon dekoder može da ispravi t simbola koji sadrže greške u kodnoj reči, gde je 2t=n-k.

Slika 4.2. ispod prikazuje tipičnu RS kodnu reč (poznatu kao planski kod, zato što su podaci na levoj strani nepromenjeni a pariti simboli su pridodati).

Slika 4.2. RS kodna reč

Maksimalna dužina kodne reči sa 8-bitnim simbolima za RS kod je 255 bajta. Popularni Reed-Solomon kod je RS (255, 223) sa 8-bitnim simbolima. Svaka kodna reč sadrži 255 bajta, od kojih su 223 bajta podatci i 32 bajta su pariti. Za ovaj kod je:

n=255, k=223, s=8

2t=32, t=16 (4.1)

Dekoder može da ispravi bilo kojih 16 simbola greške u kodnoj reči. U prenosu TV signala putem satelita koristi se RS (204, 188,T=8) skraćeni kod (od originalnog RS (255, 239, T=8) koda). Kodovanje se obavlja nad svim transportnim paketima (dužine 188) bajta i to tako što se zaštitni bitovi (16 bajta) dodaju originalnom paketu od 188 bajta. Skraćeni RS kod se dobija tako što se na ulazu (255, 239) kodera, na mesto informacionih bajtova, u 51 bajt postavljaju sve nule. Posle procesa kodovanja ti bajtovi se eliminišu.

U RS dekoderu procedura algebarskog dekodovanja može ispraviti greške i oštećenja. Oštećenje se događa kada je pozicija pogrešnog simbola poznata. Dekoder može da ispravi t grešaka ili 2t oštećenja. Oštećene informacije mogu često biti isporučene od demodulatora u digitalnom komunikacijskom sistemu, tj. demodulator obeleži primljene simbole koji mogu da sadrže grešku.

Na slici 4.3 je prikazan DVB-S predajnik, a na slici 4.4. DVB-S prijemnik.

29

Page 32: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Slika 4.3. - DVB-S predajnik

Slika 4.4 . - DVB-S prijemnik

4.4.2. DVB-S2

DVB-S2 je digitalni sistem za emitovanje preko satelita razvijen od strane DVB Projekta. On upotrebljava poslednje tehnike kodovanja i modulacijskih šema za poboljšanje prenosnih osobina za te sisteme. Satelitsko emitovanje bilo je prva oblast označena od strane DVB projekta 1993 godine i DVB standardi danas čine osnovu mnogih satelitskih DTV servisa širom sveta. DVB-S2 neće još izbaciti DVB-S standard iz opticaja, ali daje mogućnost prenosa servisa koji nikad ranije nisu mogli biti prenošeni DVB-S standardom. Originalni DVB-S sistem, na kom je zasnovan DVB-S2, određuje korišćenje QPSK modulacije sa

30

Page 33: Satelitska televizija

Satelitska televizija

različitim alatima za kodovanje i korekciju greske. Kasniji dodaci napravljeni sa potrebom DVB-DSNG (Digital Satellite News Gathering), na primer dozvoljavaju upotrebu 8PSK i 16QAM modulacije. DVB-S2 ima sledeće ključne karakteristike:

- Modulacioni mod - postoje četri dostupna moda, sa QPSK i 8PSK namenjena za radiodifuzne aplikacije u nelinearnim satelitskim transponderima vođenim blizu zasićenja. 16APSK i 32APSK, zahtevaju viši nivo odnosa signal/šum (C/N), i uglavnom su namenjene za profesionalne aplikacije kao što su vesti i interaktivni servisi.

- Korekcija greske (FEC) - DVB-S2 koristi veoma moćnu šemu korekcije (FEC), ključni faktor dozvoljava ostvarenje odličnih performansi u blizini visokog nivoa šuma i smetnji. FEC sistem je zasnovan na spoju BCH sa LDPC  kodovanjem.

- Adaptivno kodovanje i modulacija (ACM) - dozvoljava da prenosni parametri budu menjani sliku po sliku u zavisnosti od posebnih uslova predajne putanje za svakog individualnog  korisnika. Najviše je usmeren na unikasting interaktivne servise i point-to-point profesionalne aplikacije.

- Kompatibilnost upravljen unazad - DVB-S2 daje opciono upravljen unazad mod koji koristi hijerarhijsku modulaciju da dozvoli DVB-S prijemnicima da nastave da rade, dok se obezbede dodatni kapaciteti i servisi za novije, naprednije prijemnike.

Funkcionalni blok dijagram DVB-S2 prikazan je na slici 4.5..

Slika 4.5. Funkcionalni blok dijagram DVB-S2 prenosnog sistema

U tabeli 3 koja sledi je prikazano poboljšanje efikasnosti DVB-S2 prenosa u poređenju sa DVB-S sa tipičnim radiodifuznim parametrima. Vidimo da je povećana korisna bitska brzina kod DVB-S2 za više od 30% za svaki posmatrani slučaj. Formalno objavljen kao ETSI standard u martu 2005. DVB-S2 brzo je prihvaćen od industruje za prenos novih servisa. U Evropi glavni satelitski emiteri koriste DVB-S2, u spoju sa MPEG-4 AVC, za prenos HDTV servisa. DVB-S2 je takođe prihvaćen od DTH operatera u Americi, Aziji i Africi.

31

Page 34: Satelitska televizija

Satelitska televizija

TTabela 3. Poboljšanje efikasnosti DVB-S2 prenosa u poređenju sa DVB-S

4.5. KOMPRESIJA

Satelitski signali imaju prilično dug put da slede pre nego što se pojave na TV ekranu u obliku svoje omiljene TV emisije. Satelitski signali sadrže takve visoko kvalitetne digitalne podatke, da bi bilo nemoguće proslediti ih bez kompresije. Kompresija jednostavno znači da se nepotrebne ili ponavljajuće informacije se uklanjaju iz signala pre nego što se prenose. Signal je je potpuno rekonstruisan nakon prenosa.

4.5.1. Standardi kompresije

Satelitska TV koristi posebnu vrstu kompresije video fajla standardizovani od strane Moving Picture Ekperts Group (MPEG). Sa MPEG kompresijom, provajder je u stanju da prenosi znatno više kanala. Trenutno postoji pet ovih standarda MPEG, od kojih svaki ima drugu namenu. DirecTV i DISH Network, dva glavna satelitska TV provajdera u Sjedinjenim Državama, nekad su koristili MPEG-2, koji se još uvek koristi za skladištenje filmova na DVD-ovima i za digitalnu kablovsku televiziju (DTV).

Svi MPEG standardi postoje da promovišu interoperabilnost sistema između računara, televizije i ručnih videa i audio uređaja. Oni su:

MPEG-1: originalni standard za kodiranje i dekodiranje video streaming i audio fajlove.

MPEG-2: je odobren 1994. godine kao standard napravljen za video visokog kvaliteta (DVD), digitalni high-definition TV (HDTV), interaktivno skladištnje medija (ISM), digitalno emitovanje video (DBV) i kablovsku televiziju (CATV). MPEG-2 projekat proširuje MPEG-1 tehniku kompresije da bi se dobile veće slike boljeg kvaliteta po cenu manjeg odnosakompresije i veće bitske brzine. Brzine kod ovog standarda su ograničene na 25(PAL)/30(NTSC) frejmava po sekundi, kao i kod MPEG-1,

MPEG-4: najvećim delom razvijen iz MPEG-2. Kod MPEG-4 standarda postoji više načina da se smanji bitska brzina koja je potrebna da bi se postigao određeni kvalitet slike. Bitska brzina nije ograničene na 25/30 frejmova po sekundi. Ipak, ovi načini su relevantni samo za non real-time aplikacije, jer neki od njih zahtevaju komplikovanu obradu. Ustvari, većina alata MPEG-4 formata koji se mogu koristiti u real-time aplikacijama su isti kao kod MPEG-1 i MPEG-2,

MPEG-21: Sposobnost za snimanje, editovanje, pregledanje i smeštanje velikog broja različitih podataka, korišćenjem velikog broja različitih alata, sa što minimalnijim gubitkom funkcionalnosti ili kvaliteta. Pruža različite mogućnosti: interaktivnog

32

Page 35: Satelitska televizija

Satelitska televizija

korišćenja; automatskog aktueliziranja i interakcije sa drugim objektima u mreži; prenosa na bilo koju mrežu i bilo koji uređaj; za širenje sa promenom tehnologije

MPEG-2 i MPEG-4

MPEG-2 (Moving Picture Experts Group) ili H.262 je jedan od najpoznatijih standarda komprimovanja video signala, odnosno načina kodiranja videa. Nagli porast njegove primene nastao je sa pojavom prvih digitalnih uređaja za snimanje i obradu video sadržaja.

Nastao je iz potrebe da se smanji količina podataka neophodna za prenošenje kvalitetnog video signala. Stepen kompresije može biti različit (pa i do 100 puta). Primera radi neophodan protok sa nekomprimovanu sliku je oko 270 Mbit/s, dok se primenom MPEG-2 ovaj protok može smanjiti na 2 ili 4 Mb/s, bez velikog degradiranja signala. MPEG-2 video je veoma sličan MPEG-1 standardu, ali sa podrškom za interlaced video, drugim rečima dupliranje količine frejmova u sekundi bez zauzimanja dodatne širine opsega. Video interlaced signal gledaocu poboljšava percepciju kretanja na ekranu i otklanja treperenje koristeći efekat postojanosti vizije ljudskog oka. MPEG-2 video nije optimizovan za niske bitske brzine (ispod 1Mbit/s), ali prevazilazi kvalitet i mogućnosti MPEG-1 standarda na 3Mbit/s i iznad.

MPEG-2 je standard koji je usvojen 1993. godine, i to je standard koje su prihvatile zemlje koje su među prvima u Evropi počele sa prelaskom na digitalno emitovanje televizijskog signala. Danas je jedan od najrasprostranjenijih i najpoznatijih načina komprimovanja video signala.

MPEG-4 je standard komprimovanja videa predstavljen 1998. godine koji obezbeđuje platformu za širok spektar multimedijalnih aplikacija uz mali bitski protok. Prvenstveno je razvijen za prenos visoko kvalitetnog videa preko Interneta, kako za prenos uživo (live stream), tako i za odloženo emitovanje, budući da standardi MPEG-1 i MPEG-2 nisu dovoljno fleksibilni da zadovolje postavljene zahteve za niskim bitskim brzinama uz optimalan kvalitet.

MPEG-4 standard preuzeo je mnogo iz prethodnih MPEG-1 i MPEG-2, sa dodatkom novih opcija kao što su VRML podrška za 3D renderovanje, podrška za DRM (Digital Rights Management) i razne druge oblike interaktivnosti. AAC (Advanced Audio Coding) standard audio kompesije standardizovan je kao dodatak za MPEG-2 pre nego što je MPEG-4 predstavljen.

S obzirom da je razvijen za visoku kompresiju uz male bitske brzine prvenstveno za potrebe Internet multimedijalnih aplikacija, MPEG-4 je najpre optimizovan za sledeće raspone bitskog protoka:

ispod 64kbps između 64 i 384kbps između 384kbps i 4Mbps

Ipak, to ne znači da je ovaj standard ograničen na niske bitske brzine - kasnije je kao standard kodiranja multimedijalnih sadržaja proširen spektar njegove primene. MPEG-4 je efikasan na bitskim brzinama počev od par kbps (kilobita u sekundi) do više desetina Mbps (megabita u sekundi).

33

Page 36: Satelitska televizija

Satelitska televizija

MPEG-4 je standard koji je još uvek u razvoju i kao takav je podeljen u određeni broj verzija. Ključne verzije su MPEG-4 part 2 (uključujući Advanced Simple Profile koji koriste kodeci kao što su DivX, XviD, Nero Digital i 3ivx i Quicktime 6) i MPEG-4 part 10 (MPEG-4 AVC/H.264 ili Advanced Video Coding koji koristi x264 enkoder, Nero Digital AVC, Quicktime 7, kao i medijumi visoke definicije  - Blu-ray disk).

Republika Srbija je izabrala MPEG-4 kao metod kompresije podataka u procesu digitalizacije televizijskog signala. Jedan od glavnih razloga za to je što za prenos HD (High Definition) televizijskog signala (televizije visoke rezolucije) MPEG-4 standard zahteva mnogo niži protok nego MPEG-2.

5. OSNOVNI KONCEPTI KOMUNIKACIJE

Ovo poglavlje objašnjava pojačanje i modulaciju.

34

Page 37: Satelitska televizija

Satelitska televizija

5.1. POJAČANJE

Za pojačanje RF snage u izlaznom stepenu zemaljske stanice i u izlaznom stepenu transpondera vrši se pomoću TWT cevi. Međutim, kako prenosna karakteristika ovog pojačavača nije linearna (tj. postepeno prelazi u zasićenje), to se svaka promena anvelope pobudnog signala preslikava na izlaz cevi kao izobličena promena envelope (AM/AM konverzija) i kao parazitna fazna modulacija (AM/PM konverzija). U cilju jednostavnijeg opisivanja performansi satelitskih telekomunikacionih sistema običaj je da režim rada TWT pojačavača opisujemo relativnim umanjenjem snage u odnosu na maksimalnu snagu pri zasićenju cevi. Ovo umanjenje naziva se back-of ili odmak, a izražava se u decibelima. Detaljnija analiza rada TWT pojačavača može pokazati da pri velikom uzlaznom odmaku (tj. kad cev radi u linearnom delu amplitudske karakteristike) štetni uticaj amplitudske nelinearnosti se može zanemariti u odnosu na štetni uticaj AM/PM konverzije.

5.2. MODULACIJA

Modulacija je postupak transformacije signala kojim se u noseći signal utiskuje signal informacije. Na prijemnoj strani se vrši obrnuti postupak-demodulacija. Noseći signal ima veću vrednost frekvencije te ima bolja svojstva prostiranja prenosnim medijumima. Signal informacije zovemo još i modulišući signal, a kao rezultat modulacije dobijamo modulisani signal.Postoji više vrsta modulacija:

analogna modulacija signala; diskretna modulacija ili digitalna modulacija analognog signala; modulacija impulsnih signala; digitalni modulacijski postupci: impulsno kodna modulacija (PCM) i delta

modulacija (DM) modulacijski postupci za prenos podataka u radio-difuziji

5.2.1. Digitalna modulacija analognog signala

Digitalna modulacija analognog signala predstavlja grupu modulacionih tehnika koja se koristi u procesu transformacije digitalnih podataka u analogne, pri čemu koristi promenu amplitude, frekvencije ili faze nosećeg signa

Postoje tri osnovna vida digitalnih modulacija analognih signala prikazanih na slici 5.1. :1. ASK – Amplitude Shift Keying, 2. FSK – Frequency Shift Keying,3. PSK – Phase Shift Keying.

35

Page 38: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Slika 5.1. Digitalne modulacije analognih signala

ASK (Amplitude Shift Keying)

ASK modulacija predstavlja vid modulacione tehnike koja se koristi u procesu transformacije digitalnih podataka u analogne, pri čemu dolazi do promene amplitude nosećeg signala. Šema kodiranja podataka prvenstveno se odnosi na proces preslikavanja bitova podataka u signalne elemente. Kod ASK modulacije binarnim vrednostima 0 i 1 pridružuju se dve različite amplitude noseće frekvencije. Kao tehnika, ASK je podložna uticaju naglih promena pojačanja i veoma je neefikasna. U telefoniji se koristi za  prenos signala do 1200 bps. ASK modulacija se takođe koristi i kod prenosa digitalnih podataka po optičkom vlaknu, gde LED predajnik emituje svetlosni snop za jedan signalni elemenat, a ne-emituje za drugi.

FSK (Frequency Shift Keying)

FSK predstavlja vid modulacione tehnike koja se koristi u procesu transformacije digitalnih podataka u analogne, pri čemu dolazi do promene frekvencije nosećeg signala. Najpoznatija forma FSK modulacije je binarna FSK, nazvana BFSK. Kod BFSK, dve binarne vrednosti se predstavljaju različitim frekvencijama koje su locirane u blizini noseće frekvencije. FSK modulaciona tehnika je manje podložna greškama u poređenju sa ASK modulacionom šemom.

Sistemi sa FSK su našli dosta široku primenu u prenosu digitalnih signala iz više razloga:

36

Page 39: Satelitska televizija

Satelitska televizija

sama realizacija sistema je jednostavna. Modulacija se izvodi naglim, skokovitim promenama učestanosti oscilatora u kome se generiše nosilac. Postupak demodulacije nije komplikovan, jer se primenjuje nekoherentna demodulacija tako da nema potrebe za lokalnim nosiocem. Zahvaljujući tome, nestabilnost učestanosti i faze nosioca nemaju presudan značaj.

zbog svoje konstantne amplitude, FSK signal je dosta neosetljiv prema uticaju nelinearnosti sklopova kroz koje se prenosi, što naročito dolazi do izražaja u vezama u opsegu mikrotalasa gde se linearnost pojačavača ne ostvaruje tako lako.

FSK signal je izuzetno koristan u radio vezama koje su izložene uticaju fedinga, jer on u njima ne utiče na položaj praga odlučivanja.

Međutim, širina opsega učestanosti potrebna za prenos FSK signala je relativno velika što predstavlja ozbiljan nedostatak, naročito kada su u pitanju veliki digitalni protoci. Tada se pribegava M-arnoj frekvencijskoj modulaciji, ali u tom slučaju se povećava složenost sistema.

MSK – Minimum Shift Keying

Binarna FSK sa kontinualnom promenom faze kod koje je indeks modilacije h=1/2 naziva sa MSK. h=0.5 odgovara minimalnom razmaku frekvencija koji omogućava ortogonalnu detekciju. U vremenskom intervalu digitalnog simbola MSK modulacija menja fazu moduliranog signala linearno. To omogućuje MSK modulaciji značajan napredak u odnosu na QPSK. Zbog linearne promene faze spektralna gustoća snage je manja za MSK u odnosu na QPSK izvan granica kanala što pomaže kontroli smetnji u susednim (graničnim) kanalima. Na slici 5.2. prikazani su usporedno spektri QPSK i MSK signala.

Slika 5.2. Spektar snage MSK-signala u odnosu na QPSK-signal

37

Page 40: Satelitska televizija

Satelitska televizija

PSK (Phase-Shift Keying)

PSK (Phase-Shift Keying) je fazna digitalna modulacija kod koje se podaci prenose promenom faze nosećeg signala. Zavisno od vrste fazne modulacije, uvodi se konačan broj faza koje predstavljaju digitalne podatke. Svaka faza predstavlja određeni broj bita digitalnog signala. Zavisno od broja faza razlikujemo dvofaznu (BPSK), četvorofaznu (QPSK) i osmofaznu (8PSK) modulaciju.

8PSK modulacija

Kod 8PSK modulacije postoji 8 faza, a svaki simbol je predstavljen sa tri bita, amplituda signala se ne menja. Na slici 5.3. je prikazan vektorski dijagram 8PSK signala. Vektori su fazno pomereni za ugao od 45 stepeni. Osa Q predstavlja amplitudu signala, a osa I fazu. Kako svaka faza nosi po tri bita, to je i bitska brzina tri puta veća od brzine simbola. U tabeli su dati kodovi za svaki položaj vektora. Zbog sigurnosti je primenjen Gray-ev kod umesto prirodnog binarnog koda. Vektorski dijagram i tablica kodovanja 8PSK sinala prikazani su na slici 5.3.

Slika 5.3. Vektorski dijagram 8PSK signala i tablica kodovanja za stanja 8PSK signala

Glavna osobina ove modulacije je da povećava spektralnu efikasnost i bitsku brzinu. Mana 8PSK modulacije je što je manje otporna na uticaj šuma i smetnji. To je naročito izraženo kod loših uslova prostiranja signala i može dovesti do većih grešaka u prijemu. Da bi se izvršila korekcija grešaka uvodi se kanalno kodovanje koje dodaje zaštitne bitove izvornim bitovima. 8PSK modulacija je našla primenu u mobilnoj telefoniji i televiziji (DVB-S2 standard).

38

Page 41: Satelitska televizija

Satelitska televizija

QPSK modulacija

QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying) je četvorofazna PSK modulacija. Kod QPSK modulacije razlikujemo četiri faze koje nose digitalne podatke. Svaka faza nosi određeni broj bita, tj. svaki simbol QPSK signala je predstavljen sa dva bita.Kako je izvorna informacija po svojoj prirodi analogna, potrebno je njen digitalizovani i komprimovani oblik kao paket podataka preneti koristeći neku noseću učestanost i vrstu modulacije. Fazna modulacija se ostvaruje promenom faze nosioca proporcionalno amplitudi modulišućeg signala. Ako je modulišući signal binarni digitalni signal P(t), faza nosioca će se menjati shodno vrednosti (nivou) ovog signala. Ako uzmemo da je digitalni signal P(t) bipolaran sa vrednostima nivoa +1, i -1, tzv. signal bez povratka na nulu (NRZ) onda možemo pisati: P(t)=±1. To je prikazano na slici 5.4.

Slika 5.4. Vrednost modulišućeg signala

Digitalni signal se najpre dovodi na jedan separator koji razdvaja parne i neparne bitove tj. prvi, treći bit itd. Odnosno drugi, četvrti, šesti itd. Parni bitovi odlaze na jedan 2PSK modulator, a neparni na drugi 2PSK modulator, kao što se vidi na blok šemi sa slike 5.5.

Slika 5.5. Blok šema modulatora

39

Page 42: Satelitska televizija

Satelitska televizija

Na ovaj način svaki modulator obrađuje signal upola manje bitske brzine u odnosu na original. Ako su noseće učestanosti koje dolaze na modulatore u kvadraturi tj. jedan nosilac je sinusni a drugi kosinusni onda sabirajući signale oba modulatora dobijamo signal Z(t).P(t) i Q(t) su signali koji predstavljaju neparne i parne bitove PCM signala. Signal Z(t) je sinusni talas sa četiri moguće fazne pozicije, pa je po tome i ova modulacija nazvana četvoro-fazna PSK. Pošto oba P(t) i Q(t) mogu da variraju od +1 do -1, uglovi će se menjati za ±90°.Možemo zapaziti da je četvoro-fazno modulisani signal Z(t) zbir dva signala sa fazama koje su u kvadraturi jedna u odnosu na drugu. Moguće su četiri varijacije koju mogu imati par P, Q. To su: 1,1; -1,1; -1,-1; 1,-1;. Tim varijacijama odgovaraju četiri vektora prikazana na slici 5.6.

Slika 5.6 - Varijacije

40

Page 43: Satelitska televizija

Satelitska televizija

6. ZAKLJUČAK

Satelitska televizija je zajednički naziv za televizijske sisteme koji televizijske signale prenose pomoću telekomunikacijskih satelita. Izraz se obično koristi kako bi se ti sistemi razlikovali od zemaljske televizije gde se signal prenosi preko predajnika na tlu, odnosno kablovske televizije gde se signal prenosi preko kablova.

Satelitski prenos televizijskog signala koristi predajnik i predajnu antenu na veštačkom Zemljinom satelitu. Predajnik nije snažan (ima najčešće svega 50 W do 100 W), pa je zbog toga na mestu prijemne antena signal male snage (ne retko W/m² ), zbog čega mora da se koristi prijemna antena sa velikim pojačanjem (35 dB do 50 dB), i pojačavač u sklopu konvertora učestanosti koji ima pojačanje od 55 - 60 dB. Učestanosti koje se koriste za satelitsku televiziju u okviru C opsega (od 3.7 GHz do 4.2 GHz) i u okviru Q opsega (od 10.7 GHz do 12.75 GHz) sa tendencijom širenja na Ka opseg (do 20 GHz). Na satelitu se još nalazi i prijemna antena koja prima signal iz televizijskog studija sa Zemlji, koji se preko predajnika i predajne antene opet vraća na Zemlju, pokrivajući tim signalom znatno veću oblast nego što to može da postigne klasična televizija. Važno je istaći da kod satelitskog prenosa signala današnja tehnika omogućava da se povećanjem snage predajnika na satelitu moguće je smanjenje i dimenzija prijemnih antena, tako da se danas neki satelitski programi mogu da primaju sa antenama čiji je prečnik svega 40 cm.

U budućnosti satelitska televizija će otvoriti toliko mogućnosti da je teško zamisliti kakav će naš život biti za 30 ili čak samo 20 godina od sada. Da bi imali predstavu o tome kako se stvari odvijaju brzo, pre 50 godina, nije bilo ništa u svemiru što je napravljeno od strane ljudi. Sada postoje i satelitska groblja (specifične orbite gde se zastareli sateliti “parkiraju“). Mogućnosti satelitske TV tehnologije razvijaju se brže svake godine. Za ono što je pre 30 godina trebalo 10 godina da se razvije, danas je potrebno samo 2.

Satelitska televizija je jedna od pokretačkih snaga satelitske tehnologije, jer je potreba da se usluže milioni pretplatnika veća nego potreba da se usluži relativno ograničena potreba komunikacija u komercijalne svrhe. Budućnost satelitske televizije je toliko svetla, da bi supernova u poređenju sa satelitskom televizijom bila bleda.

41

Page 44: Satelitska televizija

Satelitska televizija

7. INDEKS POJMOVA

A

antene 3, 4, 5, 7, 11, 19, 20atmosfera 12

C

Cassegrain 20 C opseg 10, 11, 18, 25

D

DBS 26digitalna televizija 16, 18downlink 14, 18DTH (Direktno u dom) 27

K

kompresija 16, 26, 29, 33, 34konektor 24Ku opseg 10, 11, 18

L

LNB 7, 11, 19, 20, 22

M

modulacija 17, 19, 27MPEG 25, 26, 29

O

orbita 3, 4, 6

P

predajnik 7, 9, 14prijemnik 12, 15, 21polarizacija 9, 10, 18

S

satelitski kanali 14, 15, 16

T

transponder 6

Z

zemaljska stanica 16, 117

Q

QPSK 21, 31, 40

42

Page 45: Satelitska televizija

Satelitska televizija

8. LITERATURA

1. Hervé Benoit : „Digital television“ treće izdanje, Paris 2006. 2. Alberto Morelo i Vittoria Mignone : „DVB-S2: THE SECOND GENERATION

STANDARD FOR SATELLITE BROAD-BAND SERVICES“ , Zbornik radova IEEE-a, Januar 2006.

3. Radojka Praštalo : „Satelitske telekomunikacije“, Banja Luka, 2006.4. D. Roddy : „Satellite communications“, McGraw-Hill, treće izdanje, 2001.5. Heinz Koppitz, magazin Tele-satelite: „What is LNB? “, 2010.6. Wertz, James R. i Wiley J.Larson: „Space Mission Analysis and Design“, Microcosm

Press, El Segundo CA 1999.7. Irini Reljin, Branimir Reljin: „DVB multimedija“, PosTel 2006, Beograd, decembar

2006.8. Harry L. Van Tress: „Detection, Estimation, and modulation theory “, 2001. 9. http://kesatnet.com/ 10. http://www.topip.rs/ 11. http://dvb.rs/index.php/faq

43