Đối với vệ tinh, hiện nay thường sử dụng hai băng tần là: Băng C sử dụng dải tần từ 4GHz-6GHz và băng Ku sử dụng dải tần từ 12GHz-14GHz. Việc lựa chọn băng Ku bởi nó có lợi thế rất cơ bản, đó là khung tần số cao (vệ tinh phát xuống ở tần số 12GHz) chỉ cần anten có kích thước bé hơn anten thu tần số băng C, từ đó mở ra khả năng tăng nhanh số lượng các tram thu vệ tinh ở mọi miền đất nước. Điều đó cũng có nghĩa là giá thành đầu tư sẽ giảm, mà đây lại là mục tiêu của các nhà thiết kế đầu thu cho trạm phát.
Hình 2.5. Sơ đồ khối phần phát hệ thống truyền hình vệ tinh
- Tất cả các tín hiệu hình, tiếng, số liệu của mỗi chương trình trong kênh được nén độc lập. Tín hiệu hình và tiếng được nén theo tiêu chuẩn MPEG-2. Tiếp theo, tất cả các tín hiệu sau khi nén được ghép thành một dòng bit tín hiệu. Ở đây sử dụng nguyên tắc ‘Multiplex thống kê”, có nghĩa tốc độ bit của các chương trình khác nhau phụ thuộc vào nội dug hình ảnh trong các chương trình. Bộ ghép kênh Multiplexer ưu tiên tốc độ bít cao hơn cho các chương trình phức tạp có tốc độ bit lớn hơn (ví dụ các trận bóng đá) và giảm tốc độ bít cho các chương trình khác ít phức tạp hơn tại cùng thời điểm. Dòng dữ liệu bao gồm các gói tin có các byte tiêu đề và byte tin tức. Tiêu đề cho phép nhận biết dạng tin được truyền trong gói và chương trình có liên quan đến nó.
- Sau khối MUX, tín hiệu chuyển đến khối mã cho người xem trả tiền. Trong khối mã này dòng tín hiệu được cho phép và xáo trộn (Scranbling) theo một quy luật mà chỉ người quản lý mới biết. Đồng thời người ta có hình thức mã khóa. Nếu máy thu không nhận được “chìa khóa” của người quản lý gửi đi, thì không thể nào sắp xếp lại trật tự dòng tín hiệu được, dòng tín hiệu sẽ rất lộn xộn không ra hình trên TV. Việc khóa mã có thể thực h iện với tất cả các chương trình và có thể chỉ khóa một số chương trình trong các chương trình được phát đi. Điều đặc biệt là nếu các máy thu không hiểu được cách ghép, cách xáo trộn tín hiệu thì máy thu đó không thể thu được bất kỳ chương trình nào. Cách giải
quyết đó tạo thuận lợi cho công tác quản lý việc thu xem chương trình trên toàn quốc. Khối mã này được điều khiển bằng máy tính.
- Mã hóa kênh: Nhiễu sinh ra trong các linh kiện điện tử và các can nhiễu khác luôn phá tín hiệu hữu ích, cần truyền và gây ra sai. Trong kỹ thuật truyền dẫn và xử lý tín hiệu số để chống lại nhiễu có khái niệm “mã sửa sai” . Người ta cài vào một số loại mã để nếu xảy ra hiện tượng sai, đầu thu có thể phát hiện và được sửa sai. Trong kỹ thuật truyền hình thường sử dụng mã sửa sai Viterbi hoặc mã Reed-Solomon.
- Hệ thông khuyếch đại công suất: Sóng vô tuyến điện truyền trong không gian đều bị suy giảm vì vậy phải khuyếch đại đến cường độ đủ mạnh. Sóng có tần số càng cao thì suy giảm trong không gian và suy giảm trong mây mưa càng lớn. Vì vậy các trạm phát Ku phải có công suất cực đại tới 2KW. Trong các máy phát hiện nay thường dùng đèn Knytson để khuyếch đại công suất. Đèn Knytson khuyếch đại khá tuyến tính phù hợp cho phát nhiều chương trình số có nén, điều chế QBSK. Công suất thực hiện khi phát các chương trình phụ thuộc vào:
+ Số lượng chương trình đang phát, nếu nhiều chương trình thì công suất phải lớn và ngược lại.
+ Chất lượng chương trình, nếu tất cả các chương trình đòi hỏi chất lượng cao thì công suất phải tăng. Nếu chất lượng đòi hỏi vừa phải thì không cần tăng cao công suất.
+ Nếu có trời mưa, sóng suy giảm mạnh thì công suất phát phải tăng lên để bù cho lượng sóng bị mất trong vùng mưa.
+ Nếu thêm các dịch vụ khác qua trạm phát này thì công suất cũng phải tăng lên. + Nếu Anten phát có kích thước bé, độ tăng ích thấp thì công suất phải cao. Vì vậy khi xây dựng trạm phát thì thường lắp đặt Anten có kích thước khá lớn, thường chọn Anten có đường kính 11m, phản xạ hai lần và có độ tăng ích lớn tới 62,5dB.
- Hệ thống Anten và điều khiển Anten: Anten phát tại hướng đúng và chính xác tới vệ tinh cần truyền. Do vệ tinh chịu nhiều các lực hấp dẫn hút đẩy của
Trái Đất và các hành tinh gần xa của hệ Mặt Trời nên có thời điểm vệ tinh bị sai lệch vị trí, việc thu phát tín hiệu về Trái Đất của Vệ tinh bị yếu đi. Trạm mặt đất phải dựa vào tín hiệu thu được để điều chỉnh Anten phát đúng vào vệ tinh, làm cho vệ tinh thu tốt nhất và phát xuống Trái Đất với hướng chính xác nhất. Việc điều khiển này được điều khiển qua máy tính.
Sau đây là sơ đồ khối của đầu thu tín hiệu dùng IC của hãng VLSI Technology Inc:
Hình 2.6. Sơ đồ khối bên thu phần xử lý tín hiệu (đầu thu)
Cấu trúc bên trong máy thu và bộ mã DSS phức tạp, tuy nhiên thao tác máy không phức tạp. Tất cả khối thu được điều khiển bằng Microprocessor. Microprocessor đọc lệnh từ người xem từ bàn phím ở mặt trước máy hoặc khối điều khiển từ xa.
Ngoài ra khối này còn hiển thị nội dung thông tin được phát cùng với chương trình và phục vụ cả việc đọc card thông minh. Trên card này chứa thông tin để giải mã các chương trình truyền hình. Giá trị card là có thời hạn và người
sử dụng chỉ giải mã được những chương trình mà họ thuê bao. Ngoài ra trong máy còn có modem giúp người sử dụng yêu cầu chương trình cần xem và thanh toán các chương trình truyền hình trả tiền (Pay Per View).