业余卫星和慢扫描电视通信

14.4.1　ARISSat－ 1业余卫星和慢扫描电视通信

1. ARISSat－ 1业余卫星

同学们一定看过卫星电视吧，通过在赤道上运行的地球同步通信卫星，我们能收到来自不同地区的电视信号，收看精彩的新闻、体育、娱乐等节目。不少同学也由此产生了另外一个问题：既然通信卫星能通过专业频道转输电视节目，那业余卫星是否也可以做到呢？

到目前为止，由于频率资源、研制计划等原因，真正能传输标准电视信号的业余卫星仅仅存在于构想之中。但千万不要感到遗憾，令人振奋的消息是：已经成功发射的“ARISSat－ 1”业余卫星所携带的太空照相机已经成为了业余无线电爱好者们的“太空之眼”（图14－21）。它不间断地拍摄太空和地球的照片，并通过特殊的SSTV慢扫描电视图像传输方式，播发给在世界各地的业余无线电通信爱好者们。

图14－21　ARISSat－1业余卫星

图14－22　卫星拍摄的地球照片

如同我国的“风云”系列气象卫星拍摄的卫星云图一样，ARISSat－ 1业余卫星同样运用了无线电图像通信技术向地面传输静止的地球图像，但它运用的图像技术更加简单，只要用短短的三十六秒就能传输一幅完整的慢扫描电视图像（见图14－22）。不同于气象卫星地面接收站，业余卫星通信爱好者们不需要使用庞大复杂的卫星接收设备，只需有一台普通的VHF段对讲机，一副八木天线，加上一台笔记本电脑就能接收卫星太空图像了！通过分析这些照片，我们能了解更多宇宙空间的秘密。

2.慢扫描电视技术

慢扫描电视也简称为SSTV（Slow Scan Television）。普通的电视信号为了保证画面流畅、清晰，一般每秒钟需要至少输出50帧图像，这至少要占用6 MHz宽的无线电通信频带。而业余无线电频段范围有限，如：我国VHF频率段规定的范围是：144～146 MHz，只有2 MHz频宽，因此传输普通电视信号根本不可能实现。业余无线电爱好者们就采用传输单幅图像的方式，以数秒或数十秒传输一帧图像，用延长时间来减少使用无线频带的宽度。SSTV方式工作原理是把画面的明暗和色彩转换成不同频率的信号，调制到射频载波并进行发射，通过电台接收、计算机解码后还原出画面。不过由于受到调制与解调方式所限，慢扫描电视方式接收图像容易受到干扰。

3. ARISSat－1业余卫星慢扫描电视系统的硬件组成

同一般的地面慢扫描电视收发系统不同，由于仅仅需要单向接收卫星图像信号，因此卫星图像接收系统只具备单向接收的功能。根据ARISSat－1卫星图像信道的频率和调制方式，一套完整的卫星SSTV接收系统一般由以下设备和软件组成（见表14－ 2）。

表14－2　ARISSat－ 1业余卫星慢扫描电视接收系统

（续表）

根据以上要求配置硬件，并按下图（图14－23）完成连接，建议在确保正常操作的前提下，使用的线缆越短越好，以减少各种损耗。在连接时还应检查线缆接头是否可靠。

图14－ 23　ARISSat－1业余卫星图像接收系统的连接

4. MMSSTV软件的应用

MMSSTV是一款是由业余无线电爱好者开发，简易实用的慢扫描电视通信免费软件。利用这款软件接收图像信号时，除应了解接收窗口的热键功能外，还应掌握输入信号音量大小的设置方法，才能保证良好的接收效果。

1）MMSSTV软件收发界面和部分功能按钮（图14－24）

图14－24　MM SSTV软件主界面

其中“RX选择栏”为开启接收窗口的按钮，ARISSat－ 1采用的是“Robot”36图像通信方式。在一般情况下，“RX MODE”平时应采用“AUTO”（自动接收）方式。不过在接收弱信号时，可以直接采用相对应的接收模式，以便快速启动接收功能。

2）MMSSTV软件的设置

慢扫描电视图像接收质量的好坏，除了通信频率是否有干扰因素以外，软件在解码信号的过程中，输入的音量大小也是关键要素之一。要耐心地调整对讲机的输出音量和电脑M IC的输入音量，使信号显示在接收时由红色转为绿色信号条（见图14－25，图14－26）。

3）MMSSTV软件协议频率的调整

当第一次使用慢扫描电视软件接收SSTV图像时，我们经常收到的是倾斜的图像，这是由于计算机工作频率与SSTV软件传送协议的频率差所造成的。可以通过调整协议频率可以一次性地解决这个问题。具体过程见图14－27至图14－29。

图14－25　音量输入过大

图14－26　音量输入适合

图14－27　校正前图像

图14－28　时钟窗口

图14－29　校正后图像

5.思考与研究

当接收到一幅倾斜的SSTV图片时，除了通过调整协议频率外，是否还有更加简便的方法？试试看，你一定能有所发现。（提示：研究SYNC选择栏）