RadioRadar - Радиоэлектроника, даташиты, схемы

//www.radioradar.net/hand_book/hand_books/satellite_moscow.html

Прием спутникового вещания в Москве и Московской области

   Сигналы каких спутников можно принять в Москве и Московской области? Какие антенны при этом нужно использовать? Группы ресиверов и их возможности? Что требуется иметь для приема спутниковых каналов? Об этих и других вопросах пойдет речь в публикуемой здесь статье.

   Как известно, спутниковое вещание - это передача через спутник-ретранслятор, например, сигналов телевизионного изображения и звукового сопровождения от наземных передающих станций пользователям. Структурная схема системы спутникового вещания показана на рис. 1. Кодированный сигнал из студии поступает по кабелю на передающий центр, а затем на передающую антенну, которая направлена на спутник-ретранслятор. Диаметр этой антенны обычно равен 3...5 м. Посланный сигнал принимается антенной спутника, обрабатывается в нем транспондером и вновь посылается им на Землю. Сигнал улавливается приемной антенной пользователя и поступает на конвертер.



Рис. 1

   Основное назначение конвертера - перенос спектра сигнала из спутникового интервала 10... 13 ГГц в радиочастотный интервал 900... 1200 МГц. С выхода конвертера сигнал приходит на спутниковый приемник-ресивер. Он декодирует сигнал и преобразует его в аналоговые, которые поступают на НЧ аудио- и видеовходы телевизора. Кроме телевизионных сигналов, спутники ретранслируют и радиовещательные. Переключение на обработку последних в ресивере происходит по команде с ПДУ.

   Принимать сигнал со спутника можно и на компьютер, используя так называемые DVB карты SS1 и SS2. Карту устанавливают в компьютер. На ней находится тюнер, к которому подключают спутниковую антенну. При этом для декодирования и обработки видеосигнала используют вычислительные мощности компьютера.

   Спутники расположены на геостационарной орбите высотой около 36000 км. Известно, что угловая скорость движения спутников на ней равна скорости вращения Земли. Поэтому спутник как бы постоянно висит над определенной точкой земной поверхности и отпадает необходимость установки на приемной антенне следящей системы. Движение в вакууме на орбите происходит длительное время без затрат энергии. Энергия, вырабатываемая солнечными батареями, расходуется в основном приемопередающей аппаратурой. Конечно, со временем параметры орбиты спутников изменяются. Для восстановления первоначальной орбиты на них установлены двигатели коррекции. Срок эксплуатации спутника может достигать 10...15 лет.

Таблица 1

Позиция Название спутника Диаметр антенны, см Азимут, градус Возвышение, градус
36,0 Е Eutelsat W4 60 182 26,5

Eutelsat Sesat


19,2 Е Astra 2C 120-200 202 24
Astra 1E
Astra 1F
Astra 1G
Astra 1H
Astra 1KR
16,0 Е Eutelsat W2 60 205,6 23,6
13,0 Е Hot Bird 1 90-120 209 23
Hot Bird 2
Hot Bird 3
Hot Bird 4
Hot Bird 5
10,0 Е Eutelsat W1 120 212 22
7,0 Е Eutelsat W3 60 215,6 21
5,0 Е Sirius 2 120-150 218 20
Sirius 3
1,0 W Thor2 180-200 224 18
Thor3 60
Intelsat 707 90-160
4,0 W Amos 1 90 227 16,6

   Телевещание со спутников ведется в двух форматах: аналоговом и цифровом. Однако ввиду невысокого качества картинки число аналоговых каналов незначительно и продолжает сокращаться. Промышленность уже давно прекратила выпуск аналоговых ресиверов, поэтому в статье речь идет только о цифровых. Всего на геостационарной орбите находится около 70 спутников. Однако по ряду обстоятельств (зона обслуживания, угол наклона орбиты, диаметр приемной антенны и др.) в Москве и области возможен прием сигналов примерно с 10. Наиболее популярны следующие из них.

Таблица 2

Название Размеры рефлектора, м Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГц, дБ Фокусное расстояние, мм
СТВ-0,6-11 0,6x0,65 35,9 300(f/D=0,5)
СТВ-0,9-11 0,9x1 39.1 450(f/D=0,5)
СТВ-1,2-11 1,2x1,34 41,2 600(f/D=0,5)
СТВ-1,8-11 1,8x2 46,3 1035(f/D=0,575)
СТВ-2,4-11 2,4x2,7 47,6 1380(f/D=0,575)

   Eutelsat W4. Возможен прием антенной диаметром 60 см. Через этот спутник вещает и отечественный провайдер НТВ+. Всего - более 100 российских и лучших европейских телевизионных каналов. Тематика самая разнообразная: фильмы, музыка, сериалы, спорт, путешествия, мир животных, история, наука, бизнес, политика, религия, детские каналы, эротика. Число каналов постоянно увеличивается. При наличии домашнего кинотеатра можно прослушивать звуковое сопровождение в формате Dolby Digital AC3. Почти все каналы с переводом на русский язык. Демонстрация фильмов не прерывается рекламой. Есть "электронный гид" с краткой аннотацией передач. Три канала ведут тестовое вещание в формате ТВЧ (телевидение высокой четкости). Планируется открыть их регулярное вещание. Все каналы, кроме информационного, закрыты кодировкой Viaccess 2.5. Для просмотра необходимо заключить договор с компанией и приобрести карту условного допуска.



Рис. 2

   Второй российский провайдер, вещающий через этот спутник, - ТРИКОЛОР ТВ. В настоящее время он передает пакет из 14 каналов центрального телевидения. Каналы, кроме информационного, закрыты кодировкой DRE Crypt. Абонентская плата за просмотр отсутствует, она входит в стоимость ресивера. Для приема пакета ТРИКОЛОР используют ресиверы DRE 4000, DRE 5000 со встроенным декодером DRE Crypt. Просмотр возможен и на других ресиверах, имеющих слот С1 для подключения САМ-модуля (о нем ниже). Дополнительно нужно приобрести модуль DRE Crypt с картой условного допуска. Внешний вид модуля с картой представлен на рис. 2. В 2007 г. компания планирует включить в пакет еще 14 каналов, но уже платных.

   Кроме платных закрытых, со спутника открыто транслируется 14 телевизионных и 5 радиовещательных каналов.

   Hot Bird. Необходимый диаметр антенны - 90 см. Это - группировка из пяти спутников. Всего - более 1500 телевизионных каналов, из них - около 450 открытых, среди которых около 20 русскоязычных. Транслируется свыше 300 цифровых радиостанций. Просмотр закрытых каналов возможен при наличии карты допуска. Зона приема рассчитана в основном на европейских зрителей. На некоторые каналы, например, RTVi, SexView, карты можно приобрести и в России.

   Astral Е-1H/2C/1KR 19,2° в. д. Прием обеспечивается на антенну диаметром 1,2 м. Транслируется свыше 400 каналов, причем около 100 открытых.

   Экспресс АМ22 53° в. д. Диаметр приемной антенны - 90 см. Около 30 русскоязычных каналов.

   Sirius2/3 5° в. д. Диаметр антенны - 90 см. Примерно 30 каналов, из них 5 русскоязычных и 9 на украинском языке.

   Конечно, информация о числе каналов на спутниках ориентировочная. Дело в том, что ситуация меняется ежедневно. Некоторые каналы уходят, взамен появляются новые, меняются кодировка, частота транспондера и другие параметры. Оперативную информацию об изменениях на спутниках можно получить в сети Интернет, например, на сайте .

   Для пользователей в продаже есть комплекты для самостоятельной установки приемной системы. В комплект входит все необходимое: ресивер, антенна с кронштейном для крепления, конвертер, антенный кабель, штекеры. Цена комплекта - 8... 10 тыс. руб. Она зависит в основном от типа ресивера и диаметра антенны. Кроме того, имеются комплекты для приема сигнала одновременно с нескольких спутников с использованием поворотной антенны или мультифидов (о них ниже). Цена таких комплектов на 3...5 тыс. руб. выше.

   Для пользователей, делающих первые шаги, рекомендуется начать с настройки на спутники Hot Bird. И вот почему. Во-первых, - относительная простота настройки. Методика настройки, тип конвертера, параметры транспон-деров имеются в популярной литературе. Во-вторых, - большое число открытых (бесплатных) каналов. И в-третьих, - наличие русскоязычных каналов: ОРТ Планета, РТР Планета, К+, Muz Box Russian, Аджария, TBN, RTVi и др.

   До покупки спутникового оборудования необходимо убедиться в возможности приема сигналов в месте установки антенны. В юго-западном направлении не должно оыть препятствий в виде возвышенностей, деревьев, зданий и других сооружений. Самую простую проверку можно выполнить, используя компас, линейку и транспортир. Кроме этого, необходимо знать азимут (направление на спутник) и угол места (возвышение спутника над горизонтом). Для Москвы (55,75° с. ш. и 37,58° в. д) магнитный азимут спутников Hot Bird равен ориентировочно 209°, угол места - 23°. На месте установки антенны по компасу отмечают направление 209°. В вертикальной плоскости на это направление устанавливают транспортир. Прикладывают к нему линейку и выставляют угол 23°. Скользя взгля- дом по линейке, визуально проверяют отсутствие преград.

   Если нет компаса, направление на спутник можно определить и по Солнцу. Для Hot Bird оно совпадает с положением Солнца в 14.00 по декретному (зимнему) времени. Если препятствия отсутствуют - установка антенны возможна. Отдельно стоящие деревья с редкой кроной ослабляют сигнал примерно на треть. В этом случае прием возможен, но с увеличенным диаметром антенны. Если же направление перекрыто полностью, необходимо выбрать другое место установки или установить антенну на крышу. В сложных ситуациях лучше пригласить специалистов. Они измерят уровень сигнала и дадут объективную оценку возможности приема. Параметры установки антенн на наиболее популярные спутники для Москвы и области указаны в табл. 1.



Рис. 3

   Приемные спутниковые антенны предназначены для концентрации электромагнитных волн со спутника-ретранслятора. Внешний вид, например, антенн фирмы СУПРАЛ показан на рис. 3, а их типы и параметры перечислены в табл. 2. Зеркало антенны представляет собой параболоид вращения. За округлую форму ее еще называют "тарелкой". По сути, это собирающая линза, в фокальной плоскости которой находится собственно приемная антенна, например, так, как видно на рис. 4. Это металлический штырек длиной около 12 мм. Интервал рабочих частот - 10,7... 12,75 ГГц (Кu диапазон). Учитывая большие потери в антенном кабеле на такой частоте, передать сигнал с антенны напрямую, без преобразования, на вход ресивера сложно. Поэтому спектр сигнала переносится устройством, называемым конвертером, сначала на более низкую частоту, для которой потери в кабеле меньше, а затем уже передается на ресивер. Конструктивно штырек располагают непосредственно в корпусе конвертера. Зеркало антенны изготавливают из алюминия или стали. Поверхность зеркала защищена от ржавчины антикоррозийным покрытием.



Рис. 4

   Обычно используют антенны двух видов: прямофокусные и офсетные (см. рис. 3). Офсетные имеют ряд преимуществ перед прямофокусными: конвертер расположен ниже зеркала и не затеняет его (это важно для небольших антенн, диаметр которых не превышает двух метров), в рабочем положении зеркало стоит почти вертикально, что исключает накопление в нем атмосферных осадков в виде дождя и снега.

   Уровень сигнала на входе ресивера зависит от диаметра зеркала антенны. Однако с увеличением антенны резко возрастает не только ее стоимость, но и ветровая нагрузка. Это вынуждает принимать дополнительные, часто дорогостоящие меры по усилению крепления.

   Особые требования предъявляют к точности изготовления зеркала и отсутствию на нем механических повреждений в виде вмятин, сколов, выбоин. Все они приводят к ухудшению фокусировки и падению уровня сигнала на входе ресивера. Для удобства пользователя в конструкции антенны предусмотрено устройство крепления конвертера и устройство крепления антенны к мачте.



Рис. 5

   Внешний вид конвертера представлен на рис. 5. Как уже упоминалось, конвертеры служат для переноса спектра сигнала из спутникового диапазона Ки 10,7... 12,75 ГГц в радиочастотный интервал 910...2150 МГц. Одновременно происходит усиление сигнала. Диапазон Ки разбит на два поддиапазона: High Band (11,7...12,75 ГГц) и Low Band (10,7... 11,7 ГГц). Соответственно и конвертеры выпускают одно- и двухдиапазон-ные; они содержат два основных узла: гетеродин и смеситель.

   В зависимости от поляризации сигнала различают конвертеры линейной и круговой поляризации. Конвертеры с разной поляризацией не взаимозаменяемы. Вид поляризации сигнала обязательно указывают в публикуемых, в частности в Интернете, спутниковых таблицах. Так, например, все европейские провайдеры с Hot Bird работают с линейной поляризацией, а российские провайдеры НТВ+ и ТРИКОЛОР - с круговой. Интервал рабочих частот и поляризация указаны на корпусе конвертера. Линейная поляризация, в свою очередь, может быть горизонтальной (Н) и вертикальной (V). Переключение их происходит в конвертере по команде с ресивера.

   Один из основных параметров конвертера - коэффициент шума, который характеризует способность конвертера принимать слабые сигналы. У лучших моделей этот показатель - менее 0,3 дБ. Этот параметр имеет большое практическое значение. Например, на антенну диаметром 1,2 м с конвертером, имеющим коэффициент шума 0,5 дБ, можно принимать такое же число каналов, как на антенну диаметром 90 см и конвертером с коэффициентом шума 0,3 дБ!



Рис. 6

   Большим недостатком старых спутниковых антенн можно назвать невозможность подключения к одному конвертеру двух ресиверов. Но в настоящее время в продаже появились конвертеры с двумя и более независимыми выходами, что позволяет обойтись без установки дополнительной антенны. На рис. 6 показан конвертер, рассчитанный на подключение четырех независимых друг от друга ресиверов. Антенным может служить кабель с малыми потерями,двойной экранировкой и волновым сопротивлением 75 Ом, предназначенный для спутникового оборудования. Марки кабеля: Cavel, SAT, RG-6 и др. Антенный кабель подключают к конвертеру стандартным F-коннектором.



Рис. 7

   Традиционный способ приема "один спутник - одна антенна" считают и наиболее предпочтительным для обеспечения наилучшего приема. Тогда для каждого из спутников можно выбрать оптимальное положение антенны и конвертера. Переключение антенн в таком случае происходит в антенном переключателе (дисе-ге). На рис. 7 представлен переключатель для четырех конвертеров. Команды на него поступают по антенному кабелю с ресивера. Наименование "дисег" произошло от названия протокола DiSEqC (Digital Satellite Equipment Control), используемого для управления переключателями. Для передачи команд служит частота 22 кГц. Значениям 0 и 1 соответствуют разные по длительности посылки. Кроме байтов команд, каждая посылка содержит адресный и стартовый байты. Протокол универсальный. Он же обеспечивает управление конвертером и приводом поворотного устройства.



Рис. 8

   Принимать несколько спутников можно и на одно зеркало, для чего используют несколько конвертеров, установленных на одной антенне и настроенных индивидуально на свой спутник. Приспособление для крепления конвертеров на антенне называют мультифидом. На рис. 8 показан его внешний вид для двух конвертеров, а на рис. 9 - их крепление.

   Принцип приема сигнала с использованием нескольких конвертеров понятен из рис. 10. Сигналы со спутников, отразившись от зеркала антенны, фокусируются в разных точках. В них и устанавливают конвертеры. Сигналы, снимаемые с боковых блоков, получаются ослабленными по сравнению с центральным, поэтому центральный конвертер настраивают на спутник с наименьшим уровнем сигнала. С учетом ослабления диаметр антенны выбирают с запасом. Обычно мультифиды устанавливают на антенны диаметром не менее 1,2 м. Другое необходимое условие - спутники должны быть расположены на орбите недалеко друг от друга. В продаже есть мультифиды на комплекты спутников: Astra + Hot Bird, Sirius + Hot Bird, Astra + НТВ Плюс, Hot Bird + Astra + НТВ Плюс.



Рис. 9

   Прием двух спутников на одну антенну возможен также при использовании сдвоенного кон- вертера, конструкция состоит из двух конвертеров, объединенных в одном корпусе. Они развернуты под определенным углом один относительно другого для приема конкретной пары спутников, например, Hot Bird и Astra. Для крепления сдвоенного конвертера мультифид не требуется, используется штатное крепление антенны. Достоинство такой конструкции в том, что не нужна юстировка каждого из конвертеров в отдельности. Эта операция уже выполнена на заводе-изготовителе.



Рис. 10

   Возможен и прием спутников на одну антенну за счет ее поворота в горизонтальной плоскости. Антенну закрепляют на поворотном устройстве - ак-тюаторе, который состоит из электродвигателя и привода. Управляет поворотным устройством позиционер. Он может быть выполнен в виде отдельного блока или вмонтирован в ресивер.



Рис. 11




Рис. 12

   Указанный способ установки антенны называют "полярной подвеской". Он позволяет принимать все видимые спутники, находящиеся на орбите. Недостатки: необходимость приобретения дополнительного оборудования и сложность настройки антенны. Внешний вид поворотного устройства представлен на рис. 11, а размещение его на антенне - на рис. 12.


 

Ресиверы, смарт-карты, кодировки, ключи и их замена

   В зависимости от набора выполняемых функций современные цифровые спутниковые ресиверы можно условно разбить на четыре группы.

   К первой группе относят ресиверы, способные обрабатывать только открытые (бесплатные) теле- и радиоканалы. Их еще называют FTA (Free To Air) ресиверами. Они имеют минимальный набор функций.

   Такие ресиверы снабжены индикаторами "Уровень" и "Качество". Индикатор "Уровень" показывает наличие и уровень сигнала со спутника. Индикатор "Качество" отражает уровень сигнала конкретного канала с заданными пользователем параметрами (частота, поляризация, скорость потока, FEC - Forward Error Correction - значение сверточного кода для прямой коррекции ошибок при обработке цифрового сигнала). Показания индикатора должны быть не ниже 90 %, иначе канал не откроется. Это требование связано с наличием в цифровом ресивере порогового устройства. При низком качестве сигнала декодирование невозможно.

   Ресиверы обеспечивают автоматический поиск. Настройка на FTA каналы происходит в соответствии с таблицей в транспондере, записанной в память на заводе-изготовителе. В таблицу включены данные об открытых каналах на основных спутниках. Тюнер может настраиваться и по сетевой таблице, передаваемой со спутника в пакетах. При этом будут записаны все открытые теле- и радиоканалы с различной поляризацией и символьной скоростью по всем транспондерам. Недостаток - большое время поиска (до 10... 15 мин).

   Имеется и ручной поиск. Настройка на канал - по параметрам, заданным пользователем. Записывается один или несколько каналов, имеющих одинаковые частоту, поляризацию и символьную скорость.

   Возможны также "родительский контроль" и блокировка каналов.

   В таких ресиверах можно редактировать список каналов и создавать фаво-ритный список.

   Число запоминаемых каналов может быть от 1000 до 2000. В некоторых ресиверах есть простые игры.

   Ко второй группе относят ресиверы, способные открывать одну из кодировок. Большая их часть работает с кодировкой Viaccess. Это примерно половина всех скремблированных (закрытых) спутниковых каналов. Декодер Viaccess может быть встроен в ресивер или выполнен в виде отдельного блока САМ (Condition Access Module ) - модуля условного допуска. Для подключения модуля ресиверы оборудованы специальным разъемом - портом Cl - Common Interface. В продаже есть САМ-модули на различные кодировки: Irdeto, Viaccess, CryptoWorks.

   Кроме декодера, для просмотра закрытого канала еще необходима смарт-карта. Ее вставляют в САМ-модуль. В ресиверах со встроенным декодером имеется слот картоприемника. Информация, записанная в карте, выводится на экран. Для расширения возможностей некоторые ресиверы со встроенным декодером оборудованы дополнительным портом С1.

   Ко второй группе относят ресиверы для каналов НТВ+, немецкой компании RTVi и др. В эту же группу входят ресиверы кодировки DRE, применяемые компанией ТРИКОЛОР. Телепрограмму на неделю можно увидеть на экране, используя "электронный гид" программ EPG (Electronic Programme Guides).

   При слабом сигнале, когда автоматически или вручную настроиться на канал не удается, применяют настройку по PID (Packet Identificator) - идентификационным номерам. Каждый канал в информационном потоке имеет свой набор PID: Audio PID, Video PID, Sinxro PID, Text PID.

   Все ресиверы второй группы снабжены ВЧ модуляторами, которые позволяют подключить дополнительный телевизор по ВЧ, причем сигнал транслируют в диапазоне ДМВ. Ресиверы обеспечивают управление несколькими антенными переключателями и поворотным устройством антенны. Предусмотрена возможность смены программного обеспечения (ПО) через порт RS232. Ввод новых ключей происходит не только через смарт-карты, но и непосредственно с ПДУ, для чего ресиверы оборудованы встроенным эмулятором кодировок. Просматривать некоторые закрытые каналы можно и без ввода новых ключей. На эти каналы в ПО установлен режим автоматического обновления, т. е. ввода ключей со спутника. Ключи поступают в общем потоке с видеосигналом.

   К третьей группе относят ресиверы со встроенным мультидекодером, позволяющим декодировать несколько кодировок: Viaccess, Seca, Irdeto, BetaCrypt, Nagravision. Такие ресиверы устанавливают при приеме сигнала с нескольких спутников. Имея мощный процессор, они обладают очень большими возможностями. Их еще называют компьютерами для просмотра спутникового телевидения. Вот некоторые из дополнительных функций.

   Прежде всего - встроенный модем, который позволяет подсоединить ресивер к сети Интернет. Оперативное подключение к серверу, транслирующему валидные (рабочие) ключи, позволяет просматривать закрытые каналы бег использования официальной смарт-карты. Смену ПО можно сделать с сайта производителя, что дает полную уверенность в качестве прошивки.

   Имеется сетевой интерфейс (Ethernet 10/100 MBit, RJ45), который используют для соединения с персональным компьютером по локальной сети. Он обеспечивает полное управление ресивером: изменение, выгрузку- загрузку данных, модернизацию операционной системы, трансляцию видеосигнала в сеть, запись видеосигнала на жесткий диск компьютера и т. д.

   Такие ресиверы снабжены портом USB, который предназначен для подключения цифровых устройств, поддерживающих протокол USB 1.2: МРЗ-плей-еры, фотоаппараты, флэш-память и т. д.

   Оборудованы оптическим аудиовыходом. Многие спутниковые каналы передают звуковое сопровождение в цифровом формате Dolbi Digital AC3. Для его прослушивания выход соединяют оптическим кабелем (Toslink) с домашним кинотеатром или другим музыкальным центром, поддерживающим этот стандарт.

   Возможно логирование (просмотр) цифрового потока, что оказывает большую помощь при изучении кодировок.

   Можно дистанционно управлять ресивером через Интернет.

   Фирмы-производители постоянно работают над улучшением параметров и расширением функций ресиверов. На сайтах поддержки регулярно появляются обновления ПО, новые эмуляторы кодировок, плагины и т. д. Несомненно, ресиверы этой группы представляют большой интерес для экспериментаторов-радиолюбителей и простых любителей спутникового телевидения.

   К четвертой группе относят ресиверы с полным набором возможностей аппаратов третьей группы и встроенным цифровым видеозаписывающим и воспроизводящим устройством. Запись обеспечивается на жесткий диск объемом 80...300 ГБ. Эта функция открывает целый ряд дополнительных возможностей.

   Прежде всего - это запись понравившегося фильма с последующим копированием на диск DVD.

   Возможна запись и в отсутствие пользователя. Время включения и выключения устанавливают заранее по "электронному гиду" программы передач на неделю. Можно включить запись и дистанционно, используя интернет-соединение. Таким же способом можно включить домашнюю камеру, записать на диск, а запись просмотреть на другом удаленном компьютере.



Рис. 13

   Можно также сделать высококачественную цифровую запись музыки в формате МРЗ со спутника. Радиостанции работают круглосуточно. Каждая композиция сопровождается сведениями об исполнителе, названии альбома и годе выпуска. Для желающих пополнить свою музыкальную коллекцию - это хороший выбор. Ресивер включают на запись на несколько часов, затем выбирают понравившееся и переписывают на диск или в компьютер.

   Структура ресивера зависит от набора дополнительных функций. Однако основа для большинства ресиверов одинакова, что отражено на структурной схеме, изображенной на рис. 13. Цифровой сигнал со спутника в стандарте DVB-S, принятый антенной, поступает на конвертер, а затем - на тюнер ресивера.

   Функции тюнера аналогичны такому же блоку телевизора: перенос спектра сигнала на ПЧ, усиление, настройка на выбранный канал. Задание частоты настройки происходит по цифровой шине с процессора управления - микроконтроллера. С выхода тюнера сигнал приходит на демодулятор, преобразующий спектр сигнала в транспортный поток QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying), который проходит на декодер. Основная задача декодера состоит в извлечении из транспортного потока сигналов MPEG-2.

   Что представляет собой транспортный поток и для чего он нужен? Транспортный поток формируют на передающем центре из цифрового потока MPEG-2 с добавлением дополнительных (проверочных) битов. Сами по себе дополнительные биты никакой информации не несут. Они необходимы для восстановления поврежденных битов в приемнике. Причины повреждений могут быть самые различные: помехи, ухудшение прохождения радиоволн, замирания, наличие отраженного сигнала и обыкновенные электронные шумы.

   Неприятная особенность сжатого сигнала MPEG-2 заключается в том, что даже малая потеря информации приводит к "рассыпанию" картинки на экране телевизора. Допустимая потеря информации - один бит за час трансляции.

   На передающем центре несколько цифровых потоков программ объединяют мультиплексором в один общий поток. Затем его разбивают на отдельные пакеты одинаковой длины. В них для коррекции одиночных ошибок по методу Рида-Соломона добавляют проверочные биты. Длина пакета равна 204 байта, из которых 188 информационных и 16 проверочных. Этот метод позволяет исправить до восьми поврежденных байтов в пакете. Для защиты от групповых ошибок обеспечивается перемешивание (перемежение) пакетов. В результате в приемнике поврежденные байты распределяются по разным пакетам, что делает возможным их восстановление. Далее сигнал подвергается еще одному виду помехоустойчивого кодирования с использованием сверточных кодов Витерби. Эта операция также требует дополнительных проверочных битов. Вот теперь цифровой поток готов к передаче (транспортировке) по эфиру. Потому его и называют транспортным.

   В приемнике обеспечивается обратное преобразование - из транспортного потока вновь выделяют сигналы MPEG-2. Для этого сигнал проходит несколько этапов обработки. Вначале цифровой поток поступает на сверточный декодер Витерби. Он может самостоятельно определять значение сверточного кода FEC цифрового потока (1/2,2/3,3/4,4/5,5/6,7/8) и декодировать его по максимальному подобию. Если FEC известен, можно облегчить декодеру работу и задать значение принудительно. Как было указано выше, в таблицах с транспондерами его публикуют вместе с частотой настройки, скоростью потока и поляризацией.

   Затем в блоке депере-межения восстанавливается очередность следования пакетов, нарушенная на передающем центре. Декодер Рида-Соломона корректирует поврежденные байты внутри пакетов.

   В блоке синхронизации из цифрового потока выделяются синхрослова.

   Цифровой поток стандарта MPEG-2 поступает на демультиплексор. В нем происходит разделение аудио- и видеопотоков. Далее сигналы обрабатываются раздельно. Декодеры MPEG-2 восстанавливают исходную цифровую информацию в аудио- и видеосигналах. Декодированные сигналы записываются в память SDRAM, а затем считывают-ся в аудио- и видеоЦАП. Этим процессом управляет контроллер SDRAM. С выходов ЦАП аудио- и видеосигналы уже в аналоговом виде приходят на НЧ входы телевизора.

   Работой всех основных узлов ресивера управляет центральный процессор - микроконтроллер. Команды на него поступают с ПДУ или с передней панели. Еще один декодер совместно со смарт-картой декодируют закрытые каналы.



Рис. 14

   Как уже указано, наиболее интересные каналы на спутниках кодированы, и для их просмотра необходимо приобрести смарт-карту условного допуска - Smart-card. Карты выпускают на различные кодировки. Внешний вид некоторых из них показан на рис. 14. В настоящее время применяют более двух десятков разных кодировок. Наиболее популярные из них: Viaccess, Seca, Irdeto, Betacrypt, Nagravision, BISS, Conax, Power Vu, Mediaguard, Videoguard, Cryptoworks, DRE.

   Кодирование может быть различным. Один из способов такой: каждую из строк цифрового видеосигнала разрывают на две части, а затем их переставляют местами. Точку разрыва определяет генератор псевдослучайной последовательности чисел. Применяют и другой способ: нарушают порядок следования строк в каждом телевизионном кадре, т. е. передают их в псевдослучайной последовательности. В таком виде цифровой сигнал подают на передатчик. В приемнике происходит обратная операция.

   Каждая официальная смарт-карта имеет свой номер. Провайдер присылает индивидуальную информацию каждой из них. Она содержит сведения о сроках подписки, разрешенных для просмотра пакетах каналов и действующие ключи. Информация на карту поступает в кодированном виде в цифровом потоке видеосигнала. Для ее декодирования используют операционный ключ (ОК), записанный в карте. Каждая из них имеет свой индивидуальный ОК.

   Раскодированные ключи приходят на декодер, состоящий из смарт-карты и процессора (см. рис. 13). Он и восстанавливает исходный цифровой поток. Дальнейшая обработка потоков с открытых и кодированных каналов проходит одинаково. Обычно каналы транслируют одновременно в нескольких кодировках. Для декодирования достаточно иметь декодер хотя бы на одну из них.

   Смарт-карта представляет собой прямоугольную пластину из пластика размерами 85x54 мм и толщиной 1 мм. На карте имеются восемь контактных площадок, через которые она подключается к ресиверу.



Рис. 15

   Под площадками находятся две микросхемы: PIC-кон-троллер и память. С площадками соединены выводы контроллера, микросхема памяти соединена только с площадкой общего провода. На рис. 15 представлена схема смарт-карты, а расположение площадок - на рис. 16. Контроллер содержит алгоритм декодирования сигнала, а память - необходимые ключи.

   Приобрести смарт-карту можно у провайдера кодированного канала. Карта с оплатой годового просмотра стоит примерно от 200 до 800 долл. США. Некоторые провайдеры, например НТВ+, установили ежемесячную плату за просмотр в размере от 620 до 1750 руб., в зависимости от выбранного пакета.



Рис. 16

   Официальные карты поддерживают режим автоматического обновления. Это означает, что если карта проплачена, то смена ключей в ней происходит автоматически. Официальные карты имеют надежную защиту от копирования.

   Некоторые провайдеры считают смарт-карту своим имуществом, которым они вправе распоряжаться по своему усмотрению. Если на счет карты деньги не зачислены в течение трех месяцев, провайдер посылает на карту команду, которая блокирует ее работу. Блокировку снимают только после уплаты штрафа и, естественно, при наличии на карте денег. Если деньги не приходят в течение шести месяцев, на карту воздействует команда деактивации, после которой восстановить ее работоспособность уже невозможно. Конечно, команды поступят на карту только в том случае, если она находится во включенном ресивере.



Рис. 17

   Помимо официальных карт, существуют и неофициальные. Они аналогичны. Отличие состоит лишь в том, что неофициальные не поддерживают автоматического обновления. При смене ключа провайдером карта перестает работать. Для возобновления просмотра в нее необходимо записать новый валидный ключ. Делают это в специальном устройстве - программаторе. Внешний вид, например, программатора Multi Yo ХР с картой показан на рис. 17.



Рис. 18

   Программатор с картой подключают к компьютеру, открывают программу (ее окно видно на рис. 18) и вводят в нее файл с новыми данными EEPROM и PIC-Flash. Затем дают команду на перезапись данных. После перезаписи программатор самостоятельно проверяет отсутствие ошибок. Он сравнивает запись с оригиналом и при положительном результате сообщает об этом. Такой процесс называют верификацией.

   Смена прошивки EEPROM имеет особенности. Дело в том, что сигнальные выводы микросхемы памяти, как указано выше, не имеют соединения с контактными площадками карты. Загрузка данных в нее происходит через процессор. Для того чтобы данные проходили через него транзитом, необходимо удалить из него рабочую программу и установить специальную программу-загрузчик. По окончании операции в процессор вновь устанавливают рабочую программу. Ход выполнения операции отражается в окне.



Рис. 19

   Наиболее популярны сейчас карты Gold Card (PIC16F84A + 24С16), Silver Card (PIC16F877 + 24C64), Fun Card (AT90S8515 + 24C1024). Объем памяти Gold Card позволяет записать до 16 кодов ключей различных провайдеров в кодировке Viaccess. Просмотреть содержимое прошивки и при необходимости отредактировать его можно специальной программой-редактором. Окно программы представлено на рис. 19. Стандартная программа "Блокнот" для указанной цели не подходит. Дело в том, что при смене числового значения ключа необходимо изменить и так называемую "контрольную сумму" в конце строки, а это связано с дополнительными расчетами.

   В Fun Card и некоторых других применяют более мощные контроллеры и "флэшки" с большим объемом памяти. Это позволяет использовать одну карту сразу на несколько кодировок. При наличии Интернета проблем с поиском новых ключей обычно не возникает. На многочисленных спутниковых сайтах они появляются буквально на следующий день после смены провайдером.

   В последние годы некоторые фирмы-производители стали выпускать ресиверы со встроенными эмуляторами кодировок. Для просмотра кодированного канала уже не требуется смарт-карта. Декодер встроен в ресивер, а новые ключи можно вводить с ПДУ. Однако даже такие ресиверы бессильны перед кодировкой Viaccess 2.5, которую использует, например, НТВ+. Дело в том, что ключ здесь меняется каждые 15...20 с. Этого времени явно недостаточно для того, чтобы вычислить ключ и поменять его в карте.

   Однако способ просмотра указанной кодировки все же существует. Называют его картшаринг. Не вдаваясь в технические подробности, кратко опишем суть способа. Есть ресивер с официальной картой. Карта, как и положено, декодирует посланные ей ключи и передает их в ресивер для декодирования сигнала. По пути их перехватывают "хитрые" программы и направляют в другие ресиверы, которые официальной карты не имеют.

   Способ доставки ключей к ресиверу может быть любой: по проводам, по эфиру, по ИК каналу и т. д. Наиболее распространенный способ - через Интернет. В случае отсутствия проводного Интернета вполне пригодна система GPRS через модем мооильного телефона. Разумеется, во время просмотра телефон должен быть постоянно включен и поддерживать связь с сервером, транслирующим ключи. Объем принятой и отправленной информации небольшой, поэтому стоимость пересылки не превышает 60 коп. за час просмотра. Правда, для такого просмотра необходим ресивер, имеющий возможность самостоятельно выходить в Интернет: Dreambox DM 500, 7000, 7020, 7025, Openbox 100, 300, 600, 800, Gl, GS, Metabox 4, Samsung 9500, Golden Interstar, GS, Globo, Lumax, Topfield и др.

   Провайдеры для защиты от несанкционированного просмотра постоянно вносят изменения в кодировку. Например, популярный французский пакет TPS со спутника Hot Bird в течение последних двух лет уже трижды изменял параметры кодировки. Вначале ключи меняли сравнительно редко, примерно два-три раза в год. Новый ключ вписывали в программаторе в карту Gold Card или в ресиверах с эмулятором устанавливали с ПДУ.

   Затем частота смены ключа резко возросла до тридцати раз в месяц. Практически его меняли каждый день. Времени на определение было мало, и обновления ключей на спутниковых сайтах часто запаздывали. Однако вскоре было установлено, что ключи повторяются с некоторым циклом. Имея полный список ключей и зная период их повторения, можно сказать, какой ключ будет завтра, послезавтра и т. д. Вскоре эту рутинную работу передали ресиверу. Появились программы Auto Roll, обеспечивающие перебор ключей в автоматическом режиме: при смене ключа автоматически включалась такая программа и спустя 3...5 с появлялась картинка.

   И наконец, сейчас провайдер меняет значение ключа по случайному закону, а "время жизни" ключа сократилось до 10 ч. С такой же цикличностью стали выходить обновления ключей и на спутниковых сайтах. Появились программы, которые при смене ключей автоматически выходят в Интернет, считывают с сайта ключи и затем записывают их в память ресивера.

   Необходимо отметить, что владельцы официальных карт TPS никаких изменений не почувствовали. Все изменения ПО карт происходили по эфиру, трансляция ни на секунду не прерывалась.

   Способ обновления без замены официальных карт применяют провайдеры не всегда. Например, в 2004 г. компания НТВ+ при переходе с кодировки Viaccess 2.1 на Viaccess 2.5 полностью заменила смарт-карты. Безусловно, это более радикальный способ борьбы с несанкционированным просмотром.

   Однако некоторые европейские провайдеры поступают наоборот: годами не меняют кодировок и ключей каналов. Ключи на них "пылятся" на многих сайтах. Это можно объяснить несколькими причинами. Во-первых, неофициальные карты на Западе найти довольно сложно, стоят они недешево и материальной выгоды от их использования практически нет. Во-вторых, необходимо учитывать менталитет западных пользователей. В отличие от россиян, они считают вполне нормальным оплату просмотра спутниковых каналов в размере 25...30 евро в месяц. И никому в голову не приходит мысль смотреть "на халяву". В-третьих, провайдеры получают деньги за большой объем рекламы, а рекламодатели как раз и заинтересованы в большой аудитории. То, что эти каналы до сих пор не FTA, тоже можно считать своеобразным рекламным ходом.

   В заключение следует отметить, что спутниковое телевидение - очень увлекательное занятие, объединяющее многих радиолюбителей в мире. В сети Интернет существуют множество спутниковых сайтов и форумов, в том числе русскоязычных. На них любители обмениваются опытом, учатся друг у друга, просто общаются. Большинство сайтов не преследуют какую-нибудь коммерческую выгоду, информация, выложенная для скачивания, бесплатна. Пропаганда "пиратства" и публикация валидных ключей на форумах запрещена.

 

Цифровой спутниковый ресивер STRONG SRT-4450



Рис. 2

   Ресивер предназначен для приема цифровых открытых FTA и кодированных спутниковых каналов в Ки диапазоне. Имеет встроенный декодер кодировки VIACCESS и два слота для подключения смарт-карт. Внешний вид ресивера показан на рис. 1, вид задней панели - на рис. 2. Ресивером можно управлять либо с передней панели, либо дистанционно с ПДУ, внешний вид которого представлен на рис. 3.

   Основные характеристики

    Диапазон входных частот, МГц..................920...2150
Волновое входное сопротивление, Ом .................75
Динамический диапазон входных сигналов, дБмВ ... -30...-65
Демодулятор сигналов DVB-S:
Тип модуляции................QPSK
Коды корректора ошибок (FEC) ...............1/2,2/3,3/4,5/6, 7/8
или Авто Скорость потока (SR), Мбит/с .. .2...45
Демультиплексор:
Фильтры PID.............один видео и один аудио
Восстановление синхро-PID-a обеспечивается внутренним узлом PLL (27 МГц).

   Видеодекодер:
Работает с потоками MPEG2 MP@ML в соответствии с ISO/IEC 13818-2 и MPEG 1 в соответствии с ISO/I ЕС 11172-2 Максимальное разрешение, точек, в системе:
PAL (25 кадр/с) ........720x576
NTSC (30 кадр/с)......720x480
Объем видеопамяти, Мбит ........16
Аудиодекодер:
Тип сжатия ......MPEG1, уровни 1 и 2
Обеспечивает рабочие режимы моно (два канала), стерео, расширенное стерео. Частоты дискретизации, кГц.................16,22,05,24,
32,44,1,48 Скорость потока, кбит/с.......8...448
Кодер PAL/NTSC формирует композитные видеосигналы (CVBS), а также RGB, S-Video, NTSC-M, PAL-B/D/G.
Высокочастотный модулятор:
Рабочий интервал частот .......ДМВ
(каналы 21-69) Модулятор предназначен для подключения дополнительного телевизора поВЧ.
Процессор и память: Производительность процессора с кешированием, MIPS ........... .40
Объем ОЗУ, Кбайт ...............512
Объем ПЗУ (flash), кбайт .........512
Объем ЭСППЗУ (EEPROM), кбит . .256

   Конвертер (нередко пишут "конвертор", что неправильно):
Напряжение питания (одновременно служит командой для переключения поляризации), В ............13/18
Максимальный ток потребления, мА ...................400
При токе свыше 0,5 А срабатывает защита и питание выключается. Вновь напряжение питания появится только после повторного включения ресивера.
Частота сигнала управления, кГц ....................22±2
Размах сигнала управления, В ....0,6
Вид сигнала управления .....DiSEqC,
протокол 1.0
Напряжение переключения конвертеров, В ..............0/12
Максимальный ток управления конвертерами, мА.150
Характеристики выходов:
Вид видеосигналов ......CVBS, RGB,
S-Video
Системы цветового кодирования .................PAL, NTSC
Размах выходных видеосигналов (при нагрузке 75 Ом), В:
R.G.B ..... ......0,7
CVBSA .....................1
Минимальное сопротивление нагрузки аудиовыхода, кОм ......................20
Блок питания:
Напряжение питания от сети 50/60 Гц, В .............110...240
Максимальная потребляемая мощность, Вт .............50
Ресивер имеет габариты 380x285х60 мм и массу 2,7 кг.



Рис. 4

   Аппарат снабжен соединительными разъемами, изображенными условно на рис. 4 задней панели и предназначенными для подачи сигналов:

   TV SCART - на НЧ вход телевизора;
VCR SCART - на видеомагнитофон для записи программ;
Left и Right (оба RCA) - на дополнительный стереоусилитель или музыкальный центр;
Video (RCA) - на дополнительный монитор или телевизор;
0/12 V (RCA) - для переключения конвертеров;
TV OUT - с ВЧ модулятора на дополнительный телевизор по антенному входу;
ANT IN - с эфирной антенны;
IF Input - со спутниковой антенны (конвертера);
Loop Out - на дополнительный аналоговый ресивер;
RS-232 - для компьютера.

   Встроенный декодер VIACCESS ресивера по сравнению с внешними САМ модулями обладает улучшенными параметрами. Это заметно повышает качество изображения. Наличие второго картоприемника позволяет оперативно переключаться на другого провайдера без извлечения смарт-карты. Память ресивера позволяет хранить информацию о настройках на 3000 теле- и радиоканалов. Меню русскоязычное, понятное и удобное. Имеется возможность изменить язык меню. Кроме русского, английского и немецкого, еще есть 16 языков.

   Ресивер сопровождается электронным гидом программ (EPG), передаваемым с транспондера. Как правило, информация, представленная в гиде, состоит из программы передач на ближайшие дни с краткой аннотацией. Пользуясь гидом, можно запрограммировать тюнер на включение для записи на видеомагнитофон любимой передачи в отсутствие хозяина. Кроме таймера программ, в аппарате имеется и таймер сна.



Рис. 5-6

   В ресивере работают устройства индикации уровня и качества сигнала. В настроечном окне, показанном на рис. 5, их шкалы на экране телевизора видны внизу-справа, следует отметить неверное написание в окне слова "конвертер". Первый индикатор "Сигнал" показывает наличие и уровень принимаемого спутникового сигнала, а второй "Качество" - уровень сигнала с установленными параметрами. Другими словами, индикатор "Сигнал" реагирует только на наличие SAT-сигнала, неважно какого, может быть, даже с другого спутника. Индикатор "Качество" показывает уровень сигнала, параметры которого заданы пользователем.

   Как известно, настройка цифрового тюнера отличается от аналогового. В цифровом тюнере имеется пороговое устройство. Индикатор "Качество" должен показывать не менее 90 % от максимального значения. В ином случае канал не запишется.

   Предусмотрено несколько режимов поиска каналов.

   Режим Авто - настройка на каналы, передаваемые со спутника, - происходит по внутренней таблице транспондеров и сетевой таблице, передаваемой в составе пакетов. В этом режиме прописываются все теле- и радиоканалы, имеющиеся на спутнике, с различной поляризацией и символьной скоростью по всем транспон-дерам. Недостаток - большое время поиска (10... 15 мин). Круг поиска можно сузить, задав, например, поиск только открытых каналов FTA или только телевизионных, без радиоканалов.

   Режим Сеть - настройка на каналы, передаваемые на разных частотах в составе общей сети. Будут прописаны только каналы, принадлежащие этой сети

   Пакет - настройка на каналы с выбранного транспондера. Остальные каналы прописаны не будут На одном транспондере (передатчике) может находиться до16 телеканалов.

   Ручной - настройка на канал по параметрам, заданным пользователем. Прописывается один или несколько каналов, имеющих одинаковые частоту, поляризацию и символьную скорость. Обычно применяют, если требуется добавить к существующему списку новый канал. Кроме того, режим используют для записи каналов с низким уровнем сигнала, когда в других режимах прописать их не удается.

   Режим РID - ручная настройка по установленным пользователем параметрам канала, т. е. PID-ам (персональным идентификационным номерам). Существуют четыре вида PID-ов: Аудио PID, Видео PID, Телетекстовый PID и Синхро PID (рис. 6). Режим используют в случае, если в других режимах настройка не удалась.



Рис. 7-8

   Процесс поиска теле- и радиоканалов отображается на экране (рис. 7).

   Список отсканированных каналов можно редактировать: изменить данные, название, удалить и т. д. (рис. 8). Для удобства пользователь может составить фаворитный список любимых каналов, ввести блокировку от детей. Звуковое сопровождение некоторых каналов происходит на нескольких языках. Поэтому в ресивере предусмотрена возможность выбора языка

   Переключение на радиоканалы происходит по команде с ПДУ При этом на экране появляется список радиоканалов. Если ресивер не смог открыть кодированный телеканал, на экране телевизора появляется информация, по какой причине это не произошло, например, кодировка не поддерживается или нет прав доступа. Кроме того, отображается и другая информация: отсутствие звука или изображения, название канала, текущее время и др. (рис. 9).



Рис. 9

   В пункте меню VIACCESS аппарат показывает данные, которые записаны в установленных смарт-картах (рис. 10).



Рис. 10

   Следовательно, можно оперативно проверить наличие прав допуска на просмотр каналов.

   При наличии внешних антенных переключателей ресивер может обслуживать до 16 конвертеров. На рис. 11 показана для примера схема подключения двух конвертеров к ресиверу через антенный переключатель DiSEqCLO, который крепят на антенне. Команду на переключение подают с ресивера по антенному кабелю. На рис. 12 указаны параметры настройки для одного из конвертеров (опять написаны с ошибкой):



Рис. 11



Рис. 12

    - название включенного конвертера - А1. Второй конвертер В1 выключен, настройки на него устанавливают отдельно;
- тип конвертера - универсальный;
- нижняя частота гетеродина - 9750 МГц, верхняя - 10 600 МГц. Конкретные значения частот устанавливают в зависимости от принимаемого спутника. Указанные частоты справедливы для большинства европейских спутников за небольшим исключением. Например, для спутника EUTELSAT W4 (провайдер - российская компания НТВ+) частоты гетеродина равны соответственно 9750 и 10 750 МГц;
- использован коммутатор DiSEqCI .0. Остальные коммутаторы (тон, 22К, 12V) не используют;
- поворотное устройство DiSEqCI .1 не использовано.

   В случае установки поворотного устройства на антенну ресивер позволяет управлять ее перемещением. Коммутация сигналов на выходных разъемах обеспечивается из основного меню ресивера командами с передней панели или ПДУ.

 

   Через порт RS-232 происходит обновление программного обеспечения (ПО) ресивера. Методика замены ПО дана в инструкции, а рекомендации пользователям - в конце статьи.

   Внешний вид смарт-карт, применяемых в ресивере, был показан в [1, рис. 14]. Напомним, что смарт-карта представляет собой пластину из пластика с вмонтированными восемью контактными площадками. Через эти площадки карта в картоприемнике ресивера подключена к декодеру. Под площадками расположены две микросхемы: PIC-контроллер и память. К площадкам подсоединены выводы микросхем. Контроллер содержит алгоритм декодирования, а память - необходимые для этого процесса ключи.

   Для повышения защищенности каналов каждый провайдер регулярно меняет ключи. "Время их жизни" зависит от вида кодировки и варьируется от нескольких десятков секунд до полугода. На официальных картах смена ключей происходит в автоматическом режиме Auto update. Новые ключи поступают на карту в общем потоке с видеосигналом. В неофициальные карты новую информацию записывают специальными устройствами - программаторами.

   Структурная схема ресивера аналогична рассмотренной в [1, рис. 13]. Отличие заключается лишь в наличии, как уже было указано в начале статьи, второго слота для подключения еще одной смарт-карты, что позволяет оперативно переключать каналы сразу двух провайдеров без извлечения карт. Напомним кратко о работе ресивера.

   Цифровой сигнал стандарта DVB-S, принятый спутниковой антенной, вначале направляется в конвертер. Он служит для переноса спектра сигнала из Ки диапазона 10... 12 ГГц на Fn4 в интервале 920...2150 МГц. Одновременно происходит усиление сигнала. Основное требование к конвертеру - малые собственные шумы. Выделяя это требование, в отечественной литературе конвертер еще называют МШУ - малошу-мящим устройством. Уровень его шума не должен превышать 4 дБ. Внешний вид конвертера с круговой поляризацией представлен на рис. 13.

   С конвертера сигнал приходит на тюнер. Здесь происходит настройка на выбранный канал. Коды частоты настройки поступают по цифровой шине с процессора управления. С тюнера цифровой поток DVB-S подан на демодулятор, который выделяет цифровой транспортный поток QPSK.

   С демодулятора поток QPSK направляется в декодер. Основная задача декодера - выделение из транспортного потока сигналов MPEG-2. Для этого поток проходит несколько этапов обработки. Сначала он приходит на сверточный декодер Витерби. Здесь предварительно корректируются ошибочные биты FEC (Forward Error Correction), появившиеся в результате воздействия помех на канал связи. Декодер определяет структуру сверточ-ного кода потока (1/2, 2/3, 3/4 и т. д.) и на основе анализа уже принятых битов декодирует сигнал по максимальному правдоподобию.

   В блоке деперемеже-ния восстанавливается очередность следования пакетов, специально нарушенная на передающей стороне. Декодер Рида-Соломона восстанавливает поврежденные биты внутри пакетов (довосьми битов). В блоке синхронизации из цифрового потока выделяются сигналы синхронизации.

   С декодера цифровой сигнал стандарта MPEG-2 проходит на демульти-плексор, в котором разделяются видео-и аудиопотоки. Дальше сигналы обрабатываются раздельно. Декодеры MPEG-2 восстанавливают исходную информацию в аудио- и видеосигналах. Декодированные цифровые сигналы записываются в память SDRAM, затем считываются и поступают на видео- и аудиоЦАП. Процессом записи-считывания управляет отдельный контроллер SDRAM. С ЦАП аудио- и видеосигналы уже в аналоговой форме приходят на выходы ресивера.

   Базовый вариант ресивера содержит четыре платы: А, В, С и D. Нумерация элементов на базовых схемах, соответствующих этим платам, на каждой своя. Рассмотрим, какие наиболее важные микросхемы и узлы находятся на них. Начнем с основной, самой большой платы А.



Рис. 14

   Прежде всего, это - тюнер Samsung TBMU30311IML2. Он имеет два антенных гнезда: вход для подсоединения спутниковой антенны и выход для подключения аналогового ресивера. Оригинальная схема включения тюнера изображена на рис. 14.



Рис. 15

   Центральный процессор 1С 14 - L64108-54 MIPS/XPORT. Его структурная схема показана на рис. 15. Он включает в себя 32-разрядный центральный процессор с тактовой частотой 54 МГц, программируемый демультиплексор, демодулятор DVB-S, контроллер динамической оперативной памяти DRAM, интерфейс стандарта ISO 7816 с двумя смарт-картами условного допуска, декодер скремблированных каналов, блок обработки сигналов субтитров, телетекста и электронного справочника программ (EPG) и другие устройства.

   Процессор-декодер MPEG-2 IC4 - L64005. Совместно с микросхемой памяти IC1 HY57V1616100TC-8 он декодирует цифровые аудио- и видеопотоки стандарта MPEG-2.

   Микросхемы флэш-памяти по 8 Мбайт каждая IC11, IC13 - AM29F800BB. Они работают совместно с центральным процессором.

   Динамическая память RAM IC19, IC21-GM71C18163CJ6.

   Программируемый по шине I2C аудио- и видеокоммутатор IC5 - CXA2078Q. По командам с центрального процессора переключает сигналы на выходных разъемах SCART, S-видео, порта RS-232 и ВЧ модулятора.

   Микросхемы интерфейса картопри-емника IC7, IC8 - TDA8004T. Они согласуют уровни сигналов обмена информацией между центральным процессором IC14 и смарт-картами и имеют встроенный узел защиты от статического электричества.

   Микросхема IC22 ST202EC преобразует уровни сигналов порта RS-232 (±15 В) в уровни TTL (0-+5 В). В микросхеме также есть узел защиты от статического электричества.

   Модулятор ВЧ - Samsung RMUP24055FE. Заводская настройка - на 38-й канал ДМВ. Пользователь может изменить ее на любой из каналов в этом диапазоне. Цветовые системы - PAL, SECAM.

Рис. 16 

На плате В размещены два слота картоприемника. Кроме того, на ней находится процессор обработки сигнала DVB-S IC15 CXD1957Q. В микросхему входят демодулятор QPSK, корректор ошибок FEC, программируемый деин-терливер (блок деперемежения), декодер Рида-Соломона, блок синхронизации. Оригинальная схема включения процессора представлена на рис. 16.

   Блок питания представляет собой плату С. Это - импульсный источник, выполненный по стандартной схеме на ШИ контроллере 1M0380R.

  

Рис. 16 (продолжение)

На передней панели (плата D) расположены кнопки управления, дисплей, процессор управления дисплеем, фотоприемник, индикатор включения.

   Ресивер постоянно совершенствуют, улучшая его. С этой целью применяют БИС большей степени интеграции. Например, у автора в эксплуатации находится модернизированный вариант аппарата, в котором функции процессора обработки сигнала DVB-S 1С 15 и большинства других микросхем платы В (рис. 16) переданы процессорам основной платы А.

   Кроме того, это выражается также в регулярном появлении на сайте производителя в Интернете новых версий ПО. Помимо устранения обнаруженных ошибок, новая версия может добавить в ресивер ряд дополнительных функций. Однако смена ПО очень ответственная операция, которую сможет выполнить только подготовленный пользователь. Результатом неправильно выполненной операции может быть полная потеря работоспособности ресивера и необходимость его ремонта в сервисном центре. В файле Readme ПО обычно указаны, какие именно нововведения содержит версия. В целях безопасности не рекомендуется обновлять ПО, если изменения незначительны или новые свойства не представляют интереса для пользователя. Ну и, само собой разумеется, прошивку нужно брать только из проверенных источников, например, с сайта производителя [2].

   Комплект версии ПО состоит из трех файлов:
go_com1.bat - запускающая программа;
stbload.exe - загрузчик;
srt4450.tdf - новая версия ПО.

   Перед началом операции необходимо сбросить все данные, установленные пользователем на тюнере, в заводские установки. Для этого выбирают пункт меню "Восстановить заводские установки" и выполняют действия, указанные на экране. Затем отключают сетевой шнур ресивера от сети.

   Далее копируют указанные выше файлы в один каталог. К запускающей программе go_com1.bat на рабочем столе создают ярлык. Соединяют стандартным модемным кабелем порт RS-232 на задней панели ресивера с портом СОМ-1 компьютера. Удерживая в нажатом состоянии кнопки "-СН" и "-VOL" на передней панели ресивера, включают сетевой шнур в розетку.

   На индикаторе ресивера появится надпись "dl". Это означает, что он готов к загрузке. Используя ярлык "go_com1.bat", запускают программу. Процесс загрузки ПО отражается на дисплее ресивера. По окончании загрузки появится сообщение "done".

   Отключают приемник от сети и компьютера.

   Спустя некоторое время ресивер включают и сбрасывают вновь в заводские настройки. На этом операция обновления ПО завершена.

   Загрузить новое ПО можно, используя и командную строку. Для этого запускают на выполнение программу, набрав в командной строке "stbload.exe file.tdf X", где X - номер подключенного СОМ порта (1 или 2), file.tdf - имя файла с новой версией ПО (str4450.tdf).

   ЛИТЕРАТУРА

  1. Морозов И. Прием спутникового вещания в Москве и Московской области. Ресиверы, смарт-карты, кодировки, ключи и их замена. - Радио, 2007, № 7, с. 13-16.
  2. http://www.strongsat.com
   Автор: И.Морозов г.Москва