專利名稱：廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)終端，特別是關(guān)于廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星播出系統(tǒng)有視音頻切換器、編碼器、復(fù)用器、調(diào)制器、上變頻器，高功放和波導(dǎo)切換器等，其中有些設(shè)備自帶獨(dú)立的控制工作站，有些沒有智能控制監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的設(shè)備監(jiān)測(cè)、報(bào)警及管理平臺(tái)能夠大幅度的降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，特別是抗擊非法攻擊和干擾，保證安全可靠的播出。
目前采用人工的方式觀察頻譜儀和電視解碼圖像來(lái)監(jiān)測(cè)攻擊情況，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大，許多情況下頻譜和圖像信號(hào)不能準(zhǔn)確迅速的反映信號(hào)受到干擾的情況，不能提供及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)警信息，造成了安全播出工作不安全。
本發(fā)明是一套集信號(hào)監(jiān)測(cè)、頻譜監(jiān)測(cè)、碼流監(jiān)測(cè)、設(shè)備監(jiān)測(cè)等功能為一體的綜合化管理平臺(tái)。系統(tǒng)可幫助值班人員隨時(shí)了解到信號(hào)接收質(zhì)量以及設(shè)備的工作狀態(tài)；系統(tǒng)對(duì)歷史信息進(jìn)行記錄并提供查詢功能，方便用戶對(duì)出現(xiàn)的情況原因進(jìn)行深入分析；系統(tǒng)提供用戶管理、組管理、權(quán)限管理等多種輔助功能，方便用戶實(shí)現(xiàn)人性化管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法和裝置，其特征在于，監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟(1)耦合專業(yè)接收機(jī)對(duì)耦合上行射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；(2)接收機(jī)的兩路ASI分別接入比對(duì)儀、記錄儀，作為信號(hào)源信號(hào)，碼流比較記錄儀實(shí)時(shí)記錄分析碼流的情況，準(zhǔn)確地判斷播出信號(hào)受干擾的情況，并提供實(shí)時(shí)的報(bào)警提示信號(hào)；(3)9米下行接收機(jī)對(duì)下行射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，接收機(jī)兩路ASI輸出分別接入比對(duì)儀、記錄儀，作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)信號(hào)；(4)下行射頻信號(hào)接入信道監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)信道情況，備對(duì)信道的誤碼率作實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記錄的誤碼率、信道功率、頻譜數(shù)據(jù)、碼流分析報(bào)警信息、下行傳輸碼流數(shù)據(jù)；(5)頻譜分析儀實(shí)時(shí)記錄所接入的射頻信號(hào)的頻譜狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)換器連接到服務(wù)器進(jìn)行控制和頻譜圖形數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)時(shí)記錄頻譜分析結(jié)果；(6)串口網(wǎng)關(guān)將串口設(shè)備所提供的串口通訊協(xié)議轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，由監(jiān)測(cè)服務(wù)器統(tǒng)一控制；
(7)監(jiān)測(cè)服務(wù)器控制設(shè)備、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸以及響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，對(duì)信道和上下行信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過綜合分析各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，判斷信號(hào)受干擾類型；(8)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn).碼流比對(duì)儀內(nèi)容比對(duì)和系統(tǒng)誤碼率滿足一定條件時(shí)，自動(dòng)提升受控的高功放功率，發(fā)出報(bào)警，報(bào)警信號(hào)有聲光等多種形式，并可以群撥電話，發(fā)送短消息；(9)系統(tǒng)通過對(duì)頻譜數(shù)據(jù)的分析，判斷同轉(zhuǎn)發(fā)器各頻點(diǎn)電平情況，在受單載波干擾、雨衰及同轉(zhuǎn)發(fā)器頻點(diǎn)升(降)功率時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整本頻點(diǎn)輸出功率，做到功率的自動(dòng)跟蹤及調(diào)整。當(dāng)系統(tǒng)判定受到人為干擾時(shí)，頻譜功率自動(dòng)調(diào)節(jié)功能停止系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)采集廣播電視衛(wèi)星上、下行節(jié)目頻譜信號(hào)和信道誤碼率，通過碼流比對(duì)、頻譜和信道誤碼率的分析，對(duì)惡意干擾進(jìn)行判斷、自動(dòng)提升上行功率，達(dá)到快速、準(zhǔn)確地抗擊非法干擾的目的。具備監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，設(shè)備故障自動(dòng)診斷、智能化管理等；具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄、日志檢索、故障短信息發(fā)送等功能。


圖1本發(fā)明的原理框圖；(注實(shí)線代表射頻線，虛線代表ASI信號(hào)線，點(diǎn)虛線代表通訊控制線。)圖2中圖2(a)為模擬信號(hào)頻譜圖，圖2(b)數(shù)字信號(hào)頻譜圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本裝置的工作原理正常工作時(shí)，上行功率和下行功率及載噪比都在正常范圍，保證誤碼率在正常范圍內(nèi)，可以正常接收節(jié)目。
自然干擾(如雨衰等)或設(shè)備故障僅會(huì)造成誤碼率上升到完全誤碼，這種情況下信道有用功率在多數(shù)情況下應(yīng)明顯變小。
人為干擾在單載波及窄帶干擾的情況下，從接收機(jī)端觀察到的現(xiàn)象與自然干擾類似。下行信號(hào)頻譜上可見到單載波(或窄帶)尖峰。在同參數(shù)信號(hào)(帶寬、符號(hào)率、調(diào)制方式都相同)干擾情況下，對(duì)于信號(hào)為多路單載波的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器已工作在飽和或自動(dòng)增益控制的狀態(tài)下，下行信號(hào)的功率基本不變，下行信號(hào)的頻譜沒有明顯變化；而對(duì)于信號(hào)為單路單載波的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器信道功率應(yīng)有明顯上升。在干擾信號(hào)由弱到強(qiáng)的過程中，可能會(huì)有如下的情況1、有干擾(信道誤碼率上升，但通過糾錯(cuò)完全糾正，碼流正常，圖像正常)。
2、干擾較嚴(yán)重(不能完全糾錯(cuò)，碼流產(chǎn)生錯(cuò)誤，圖像出現(xiàn)馬賽克、靜幀、黑場(chǎng)等)。
3、干擾更嚴(yán)重(干擾與信號(hào)強(qiáng)度基本同樣量級(jí)，造成QPSK完全不能解調(diào)，沒有碼流輸出，也沒有圖像)。
4、干擾功率繼續(xù)加大，單純從信號(hào)強(qiáng)度來(lái)看，正常信號(hào)成了干擾源，(QPSK能夠解調(diào)，有碼流輸出，有圖像輸出，但是此時(shí)的碼流是干擾源的碼流，圖像顯示是干擾源的圖像，碼流可能有誤碼，圖像可能有馬賽克等)。
5、干擾功率強(qiáng)大，圖像顯示是干擾源的圖像且圖像質(zhì)量正常。(誤碼率相對(duì)前一個(gè)階段下降，碼流輸出無(wú)錯(cuò)誤)。
根據(jù)干擾信號(hào)的性質(zhì)(是自然現(xiàn)象干擾，還是人為非法攻擊；寬帶還是窄帶，是否是單載波)，從接收端衛(wèi)星中頻信號(hào)頻譜上有的可以觀察到明顯的異常，有的觀察不到明顯的變化，而信道傳輸誤碼率對(duì)信號(hào)的微小變化都非常敏感。因此在安全播出信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，我們采用信道傳輸誤碼率及信道功率作為主要的干擾監(jiān)測(cè)參數(shù)和判斷依據(jù)。根據(jù)實(shí)際接收系統(tǒng)的情況，設(shè)定合理的門限可以相當(dāng)精確地判斷出受到干擾的情況，提供預(yù)警及初步判斷。系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)過程和操作是完全自動(dòng)化的，在監(jiān)測(cè)參數(shù)超過預(yù)定門限時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)輸出。
發(fā)現(xiàn)干擾后必須準(zhǔn)確確定干擾類型，以便立即采取應(yīng)對(duì)措施。如果干擾為非法攻擊信號(hào)，其最終目的是希望非法畫面能夠播出，因此傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼流最終會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。通過上下行傳輸流逐字節(jié)比較可以第一時(shí)間確認(rèn)非法攻擊。確認(rèn)干擾為非法攻擊后，觸發(fā)設(shè)備聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的方案完成自動(dòng)增加上行載波功率等功能，屏蔽攻擊信號(hào)。
頻譜圖，在使用頻譜儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)該是信號(hào)帶寬內(nèi)的信號(hào)功率進(jìn)行積分，信號(hào)帶寬為符號(hào)率x(1+a)，其中a為升余弦?guī)V波器的滾降系數(shù)，對(duì)DVB-Sa＝0.35，對(duì)DVB-Ca＝0.15。
圖2中圖形方式表現(xiàn)可以直觀反映出當(dāng)前信號(hào)的信道狀態(tài)。
對(duì)傳輸流的分析，包含三級(jí)錯(cuò)誤的監(jiān)測(cè)，主要有同步丟失、連續(xù)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤、PCR精度錯(cuò)誤、PCR間隔錯(cuò)誤等。為了確保相互間的互操作性，其中測(cè)試的包括壓縮系統(tǒng)的組成部分，分配饋送和廣播壓縮系統(tǒng)，廣播傳輸流和接收機(jī)。
290監(jiān)測(cè)差錯(cuò)優(yōu)先級(jí)分類；預(yù)防可解碼性差錯(cuò)，損傷可解碼性差錯(cuò)(已解碼圖像中的人為失真，斷續(xù)解碼)，指示編碼器或復(fù)用器的問題但不影響可解碼性。
錯(cuò)誤類型-按細(xì)節(jié)分類；數(shù)據(jù)包的特定差錯(cuò)(同步字節(jié)，連續(xù)性計(jì)數(shù)，CRC差錯(cuò)，帶寬差錯(cuò)(比特率太高或太低))，服務(wù)信息差錯(cuò)(PAT差錯(cuò)，PMT差錯(cuò)，其它表格差錯(cuò)，未引用的PID)，PID差錯(cuò)--PID丟失，定時(shí)錯(cuò)誤-PCRs，解碼器錯(cuò)誤--緩存器下溢/過溢，損壞程度。
系統(tǒng)實(shí)時(shí)及記錄的數(shù)據(jù)包括誤碼率、頻譜數(shù)據(jù)、碼流分析報(bào)警信息、下行傳輸碼流數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)對(duì)功率的控制分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種狀態(tài)，手動(dòng)情況下，高功放輸出功率受監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)控制。自動(dòng)控制時(shí)，系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前的頻譜數(shù)據(jù)，誤碼率數(shù)據(jù)，比對(duì)狀態(tài)作綜合分析，并做出升降功率的控制。當(dāng)處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，功放輸出功率不受監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制，由人工控制。
當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)判斷上下行碼流比對(duì)錯(cuò)誤，并符合自動(dòng)推功率條件時(shí)，系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)的步距，自動(dòng)提升功率。為防止功率被自動(dòng)跟蹤下來(lái)，系統(tǒng)的功率控制方式從自動(dòng)轉(zhuǎn)為手動(dòng)控制方式，接受手動(dòng)控制。
權(quán)利要求
1.一種廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟(1)耦合專業(yè)接收機(jī)對(duì)耦合上行射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；(2)接收機(jī)的兩路ASI分別接入比對(duì)儀、記錄儀，作為信號(hào)源信號(hào)，碼流比較記錄儀實(shí)時(shí)記錄分析碼流的情況，準(zhǔn)確地判斷播出信號(hào)受干擾的情況，并提供實(shí)時(shí)的報(bào)警提示信號(hào)；(3)9米下行接收機(jī)對(duì)下行射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，接收機(jī)兩路ASI輸出分別接入比對(duì)儀、記錄儀，作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)信號(hào)；(4)下行射頻信號(hào)接入信道監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)信道情況，備對(duì)信道的誤碼率作實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記錄的誤碼率、信道功率、頻譜數(shù)據(jù)、碼流分析報(bào)警信息、下行傳輸碼流數(shù)據(jù)；(5)頻譜分析儀實(shí)時(shí)記錄所接入的射頻信號(hào)的頻譜狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)換器連接到服務(wù)器進(jìn)行控制和頻譜圖形數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)時(shí)記錄頻譜分析結(jié)果；(6)串口網(wǎng)關(guān)將串口設(shè)備所提供的串口通訊協(xié)議轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，由監(jiān)測(cè)服務(wù)器統(tǒng)一控制；(7)監(jiān)測(cè)服務(wù)器控制設(shè)備、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸以及響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，對(duì)信道和上下行信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過綜合分析各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，判斷信號(hào)受干擾類型；(8)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)碼流比對(duì)儀內(nèi)容比對(duì)和系統(tǒng)誤碼率滿足一定條件時(shí)，自動(dòng)提升受控的高功放功率，發(fā)出報(bào)警，報(bào)警信號(hào)有聲光等多種形式，并可以群撥電話，發(fā)送短消息；(9)系統(tǒng)通過對(duì)頻譜數(shù)據(jù)的分析，判斷同轉(zhuǎn)發(fā)器各頻點(diǎn)電平情況，在受單載波干擾、雨衰及同轉(zhuǎn)發(fā)器頻點(diǎn)升(降)功率時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整本頻點(diǎn)輸出功率，做到功率的自動(dòng)跟蹤及調(diào)整。當(dāng)系統(tǒng)判定受到人為干擾時(shí)，頻譜功率自動(dòng)調(diào)節(jié)功能停止。
2.一種廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)裝置，包括耦合接收機(jī)、下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀、傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及監(jiān)測(cè)服務(wù)器和監(jiān)測(cè)終端，其特征在于耦合接收的射頻信號(hào)經(jīng)過功分器輸入耦合接收機(jī)，耦合接收機(jī)輸出的ASI信號(hào)分別接入傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀；下行的射頻信號(hào)經(jīng)過功分器后分別輸入下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀；下行接收機(jī)輸出的ASI信號(hào)又分別輸入傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄；信道監(jiān)測(cè)儀的通訊接口于網(wǎng)關(guān)相連接，頻譜儀的通訊接口與監(jiān)測(cè)服務(wù)器的通訊接口相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、監(jiān)測(cè)服務(wù)器以及監(jiān)測(cè)終端相連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法和裝置，包括耦合接收機(jī)、下行接收機(jī)、信道監(jiān)測(cè)儀、頻譜儀、傳輸流比對(duì)儀、傳輸流記錄儀、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及監(jiān)測(cè)服務(wù)器和監(jiān)測(cè)終端，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)采集廣播電視衛(wèi)星上、下行節(jié)目頻譜信號(hào)和信道誤碼率，通過碼流比對(duì)、頻譜和信道誤碼率的分析，對(duì)惡意干擾進(jìn)行判斷、自動(dòng)提升上行功率，達(dá)到快速、準(zhǔn)確地抗擊非法干擾的目的；具備監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，設(shè)備故障自動(dòng)診斷、智能化管理等；具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄、日志檢索、故障短信息發(fā)送等功能。
文檔編號(hào)H04N17/04GK101083776SQ20071000908
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月12日
發(fā)明者陳文廣, 劉群, 林毅, 唐仁泉, 武衛(wèi)平 申請(qǐng)人:福建省廣播影視集團(tuán)