Спутниковый поднесущий аудиосигнал — это аудиосигнал, передаваемый через спутник , который использует отдельный аналоговый или цифровой сигнал, передаваемый по основной радиопередаче (обычно видео) на определенном спутниковом транспондере . Более технически, это уже модулированный сигнал, который затем модулируется в другой сигнал с более высокой частотой и полосой пропускания. В более общем смысле, спутниковый поднесущий аудиосигнал — это ранняя форма спутникового радио, не предназначенная для потребительского рынка, но изначально не зашифрованная , поэтому доступная для спутниковых любителей. [1]
Оригинальное аналоговое видео имеет только один канал на транспондер с поднесущими для аудио и автоматической идентификационной службой передачи ATIS . Немультиплексированные радиостанции также могут работать в режиме одного канала на несущую (SCPC) с несколькими несущими (аналоговыми или цифровыми) на транспондер. Это позволяет каждой станции передавать напрямую на спутник, а не платить за целый транспондер или использовать наземные линии для отправки на наземную станцию для мультиплексирования с другими станциями.
Первоначально поднесущая аудио со спутника передавалась в аналоговой форме. Этот метод передачи аудио был впервые использован компанией Fujitsu в 1973 году в качестве части линии передачи данных между Соединенными Штатами и Испанией. [2] К началу 1980-х годов использование аналоговых поднесущих для распространения радиосетей стало общепринятым.
Первоначально, спутниковый поднесущий звук настраивался с помощью коммерческих приемников или спутниковых приемников потребительского класса TVRO "big dish". Звук имел частоту от 5,0 до 8,5 МГц для левого и правого аудиоканалов. Варианты тонкой настройки включали монофоническую и дискретную стереонастройку с тремя режимами полосы пропускания: узкий (130 кГц), нормальный (280 кГц) и широкий (500 кГц). [3] [4]
Один канал на носитель ( SCPC ) относится к использованию одного сигнала на заданной частоте и полосе пропускания . Чаще всего это используется на вещательных спутниках, чтобы указать, что радиостанции не мультиплексируются как поднесущие на одном видеоносителе , а вместо этого независимо используют транспондер . Это также может использоваться на других спутниках связи или иногда на не спутниковых передачах . В системе SCPC полоса пропускания спутника выделяется одному источнику.
Аналоговый SCPC поднесущий звук принимается с помощью специализированных спутниковых приемников. SCPC аудиоприемники настраиваются в диапазоне частот от 50 до 90 МГц с широкими и узкими полосами пропускания. [5] Приемники в любительском ценовом диапазоне включают Heil SC-One и Universal Electronics SCPC-100 и SCPC-200. [5] [6]
Спутниковый аудиоформат FM Squared был разработан в 1986 году компаниями Wegener Communications и Subcarrier Systems (позднее SpaceCom Systems, Inc.) [7] .
FM Squared — это метод передачи аналогового спутникового звука, в то время как видео обычно передавалось бы на спутниковом транспондере. FM Squared когда-то использовался для распространения Muzak и подобной «деловой» музыки (иногда называемой музыкой для лифтов ) среди розничных торговцев. [8] Аудиоприемники FM Squared настраиваются в диапазоне частот от 100 кГц до 9 МГц. Приемники, которые попадали в любительский ценовой диапазон, включали Universal Electronics SC-50. [9]
Хотя цифровая поднесущая аудиосистема не использовалась широко до начала 2000-х годов, она существовала почти так же долго, как и ее аналоговый аналог. В 1972 году BBC развернула цифровую систему передачи аудио, связав свой вещательный центр с удаленными передатчиками. [10] Однако эта технология не применялась в спутниковой связи до начала 1980-х годов.
Первой широко распространенной системой распространения цифрового спутникового звука была Digital Audio Transmission System (DATS). [8] DATS была разработана в 1982 году компанией Scientific Atlanta . Система распространения DATS впервые была использована крупнейшими радиосетями США, такими как Westwood One , ABC Radio Networks и NBC . [11] Система DATS передавала до четырех аналоговых аудиоканалов по 15 кГц со скоростью передачи данных 1,544 Мбит/с (по 384 кбит/с каждый) между их исходными радиостудиями и наземной станцией C-диапазона, где они демультиплексировались, повторно мультиплексировались и соединялись с дополнительными цифровыми аудиоканалами с использованием цифровой модуляции BPSK . [12] Каналы по 15 кГц имели динамический диапазон 81 дБ, что подходило для вещания в диапазоне FM. Система также могла поддерживать в два раза больше каналов по 7,5 кГц, подходящих для вещания в диапазоне AM.
Позднее DATS была заменена спутниковой системой распространения аудио Spectrum Efficient Digital Audio Transmission (SEDAT). SEDAT позволяет передавать больше аудиоканалов в том же диапазоне частот, что и DATS. SEDAT, также разработанный Scientific Atlanta, в основном использовался ABC Radio Networks. Передачи SEDAT прекратились в 2001 году. [13]
По мере развития методов кодирования и модуляции цифрового поднесущего звука появились менее дорогие «стандартные» системы спутникового распространения звука. Эта тенденция началась с появлением технологии VSAT в 1986 году [12] и была впоследствии вытеснена арендованным пространством в системах DBS , таких как DirecTV и Dish Network . [14] [15] Два фактических метода передачи цифрового спутникового звука — это цифровое мультиплексирование с одним каналом на несущую и мультиплексирование с несколькими каналами на несущую .
В цифровых радиосистемах несколько потоков данных с переменной скоростью передачи данных мультиплексируются вместе в транспортный поток с фиксированной скоростью передачи данных посредством статистического мультиплексирования. Это позволяет передавать несколько видео- и аудиоканалов одновременно по одному и тому же частотному каналу вместе с различными услугами. На спутниках связи, которые несут вещательные телевизионные сети и радиосети, это известно как многоканальный сигнал на несущую или MCPC . Там, где мультиплексирование нецелесообразно (например, когда есть разные источники, использующие один транспондер), используется режим одного канала на несущую (SCPC). Цифровой SCPC отличается от старого аналогового метода передачи SCPC тем, что цифровой сигнал SCPC переносит не только один аудиоканал (используются два), но также информацию о кодировании и декодировании, вспомогательные и управляющие данные, а также данные идентификации сети. [12] Цифровые передачи SCPC и поднесущих MCPC используют стандарты спутникового вещания, такие как DVB-S и его преемник DVB-S2 вместе с форматами сжатия MPEG-2 и MPEG-4 соответственно. Модуляция BPSK была заменена более новыми схемами модуляции, такими как QPSK (квадратурная фазовая манипуляция).
StarGuide была системой второго поколения цифрового аудио распространения через спутник. Многие из крупнейших радиосетей США модернизировали или заменили аудиопотоки DATS/SEDAT с помощью аудиоприемников StarGuide II и III. Платформа StarGuide является фирменной системой цифрового аудио распространения MCPC, которая использует фирменную технологию мультиплексирования MX3. Приемник StarGuide II обрабатывает скорости передачи данных от 0,512 до 6,144 Мбит/с (в режиме MX3) и до 8,192 Мбит/с в обычном режиме. Приемник StarGuide III может обрабатывать скорости передачи данных до 25 Мбит/с и способен на большее количество скоростей передачи данных и кодирования, чем его предшественник. Оба приемника StarGuide II и III могут использовать фирменные карты расширения StarGuide Service Module, включая возможность взаимодействия с локальными сетями (LAN) с использованием соединений Ethernet 10/100 . [16]
Формат X-Digital Systems (по состоянию на 2011 год) является новейшим поколением цифровой спутниковой поднесущей аудиотехнологии, используемой крупными радиосетями в Соединенных Штатах. В 2007 году X-Digital Systems приобрела определенные активы и патентное лицензирование технологии StarGuide Digital Networks у DG FastChannel, Inc. [17] Платформа X-Digital Systems была развернута Clear Channel Communications , Premiere Networks (теперь дочерняя компания iHeartMedia) и Citadel Broadcasting (которая также владеет бывшей ABC Radio Networks). [18]