要實現穩定可靠的衛星通信，地面終端天線必須精準地對準遠方的衛星。對星的過程是一個不斷搜索、不斷逼近的過程，其目標是讓天線波束中心精確指向衛星，從而獲得最大信號接收與發射效率。
衛星通信終端天線的對星技術是保障衛星通信鏈路穩定的關鍵。目前常用的對星模式主要包括以下五種：
- ? 信標跟蹤
- ? 載波跟蹤
- ? 參考星跟蹤
- ? 程序跟蹤
- ? 手動跟蹤
我們在?《衛星通信終端天線的5種對星模式之一：信標跟蹤》?中介紹過信標跟蹤。衛星會在下行鏈路中持續發射一個專用信標信號。該信號通常是窄帶、高功率的連續波信號，具有固定的頻率和極化方式。地面衛星終端通過檢測信標信號的功率實現對星操作。
在?《衛星通信終端天線的5種對星模式之二：功率檢測型載波跟蹤》?中，我們介紹了通過業務載波進行功率檢波的方式實現對星操作。今天將重點介紹另一種常見且高效的自動對星方式——DVB跟蹤。
什么是 DVB 信號
DVB 是英文?Digital Video Broadcasting?的縮寫，意為“數字視頻廣播”。DVB 信號是一系列用于數字電視廣播的開放國際標準，并不是某種單一的調制信號。
DVB 標準的核心是利用數字調制技術，將視頻流（如 MPEG）壓縮編碼后，再調制到載波上進行傳輸。調制后的信號可通過衛星鏈路傳播，也可通過地面有線網絡、地面廣播等方式傳播。
DVB 標準有哪些常見的標準？它們對應的調制方式是什么？
DVB 標準是一個家族，包含多個子標準。每個標準采用了不同的調制方式，以適應不同的傳輸環境和需求。主要分類如下：
DVB-S
這是衛星通信中最基礎、最常見的 DVB 標準，采用 QPSK 調制方式（四相相移鍵控），每個符號傳輸 2 bit 信息。DVB-S 出現在 1995 年左右，是最早應用于衛星電視廣播的標準之一，至今仍在廣泛使用。
QPSK 具有較好的抗噪聲性能，即使在信噪比較低的情況下也能保持良好的通信質量，因此得到了廣泛應用。
DVB-S2
DVB-S2 是 DVB-S 的第二代版本，也稱為增強型 DVB-S。除了支持 QPSK 外，還引入了多種高階調制方式，提升了頻譜效率和傳輸容量，適用于不同鏈路條件和業務需求。
DVB-S2 支持的調制方式包括：
- ??QPSK：每個符號傳輸 2 bit；
- ??8PSK：每個符號傳輸 3 bit，適用于高清電視廣播；
- ??16APSK：每個符號傳輸 4 bit；
- ??32APSK：每個符號傳輸 5 bit，但需要較高信噪比。
從QPSK到8PSK，到16APSK，再到32APSK，調制的階數越來越高，傳輸的效率越來越高，但是需要的信噪比也越來越高。當信號質量好，信噪比高的時候，才可以用高階調制。
常規的衛星通信方式中，一旦調制方式和編碼方式設定之后，就一直沿用這種編碼方式和調制方式，也被稱為恒定編碼調制（CCM）。
DVB-S2 引入了自適應編碼和調制（ACM）技術。不同于傳統的恒定編碼調制（CCM），ACM 技術允許發送端根據接收端反饋的信道狀態動態調整調制方式和編碼率。
自適應編碼和調制
衛星接收端能夠實時測量衛通鏈路信道的質量（主要是信噪比和誤碼率等），然后接收端通過衛星回傳鏈路把信道的狀態信息返回到發送端。發送端根據返回的信道狀態信息，動態調整下一幀的調制方式和編碼率。
當接收端信噪比較高時，發射端可以使用高階調制（如 16APSK 或 32APSK）和高碼率（如 LDPC 8/9）。反之，若信道惡化，發射端則會降低調制階數（如從16APSK降級為8PSK或QPSK）和低碼率（例如 LDPC 1/4） ，以維持通信質量。
DVB-S2X
DVB-S2X 是 DVB-S2 的擴展版本，在此基礎上增加了更高階的調制方式，包括：
- ??64APSK：每個符號傳輸 6 bit；
- ??128APSK：每個符號傳輸 7 bit；
- ??256APSK：每個符號傳輸 8 bit；
DVB-S2X 適用于高信噪比場景下的大帶寬數據傳輸，同時支持最低滾降系數 0.05，有效降低了相鄰頻率干擾，提高了帶寬利用率。
DVB-T 和 DVB-C
DVB-T 適用于地面無線廣播，DVB-C 適用于有線電視網絡。兩者分別采用 COFDM、16QAM、32QAM、64QAM 等調制方式。由于它們屬于地面傳輸標準，與衛星通信無關，本文不再詳述。
DVB 信號跟蹤的原理
從上面的介紹可以看出，DVB 信號本質上是一種經過調制的載波信號。理論上也可以采用上一節衛星通信終端天線的5種對星模式之二：功率檢測型載波跟蹤介紹的功率檢測的方法
但是正如我們在遙測和圖傳、數據鏈的有什么不同？中提到的，遙測和圖傳、數據鏈都是無線通信，可以傳輸視頻圖像、各種數據信息，這一點上兩者是相通的。但是遙測信號有自己的標準，包括編碼方式、幀格式、調制方式等，所以遙測信號也有自己特有的信號捕獲、跟蹤和解調方式。
同樣的，DVB 信號有其特有的結構和標準，包括幀格式、編碼方式、調制方式等，因此它的信號捕獲、跟蹤和解調過程也有其獨特性。
為什么使用載噪比而不是信號功率？
前面介紹的信標跟蹤、功率檢波型載波跟蹤，都是通過檢測信號功率來作為天線對星的依據。但是衛星通信終端的信號接收性能：誤碼率，跟接收的信噪比直接相關。
但是信號功率并不能直接反映通信質量，而載噪比 C/N0 則與誤碼率密切相關。如果我們直接用載噪比作為天線跟蹤衛星的依據，這使得天線對星直接與信號的質量（而不僅僅是功率）掛鉤，并且與數據解調的誤碼率直接相關。
在 DVB 跟蹤中，系統并不直接依賴于信號功率，而是通過對接收信號進行解調、信道估計和信號質量評估，計算出載噪比（C/N0），并將該值作為天線伺服系統對星依據。天線控制器 ACU 通過實時監測 C/N0 的變化，判斷天線是否對準衛星。
導頻信號與訓練序列的作用
DVB 信號中通常包含導頻信號（Pilot）或訓練序列（Training Sequence），這些已知的參考信號周期性插入到數據流中，用于同步、信道估計和載噪比計算。
導頻（Pilot）/訓練序列（Training Sequence）?是預先已知的、周期性地插入到數據流中的特定符號序列。它們是不攜帶任何用戶數據的，而是作為接收機進行同步、信道估計和性能監測的參考。
在 DVB 跟蹤過程中，接收機只需解調這些導頻信號，即可估計當前的信道狀態，并計算出載噪比 C/N0。這一過程不需要對全部數據進行解調，大幅減少了計算復雜度。
DVB 跟蹤系統的組成與工作流程
系統連接結構
DVB 跟蹤系統通常由以下幾個部分組成：
- ? 天線
- ? LNB（低噪聲變頻器）
- ? DVB 跟蹤接收機 / DVB 解調器
- ? 天線控制器 ACU
具體結構如下：
DVB跟蹤接收機/解調器
DVB 跟蹤的基本流程
DVB 跟蹤的主要步驟如下：
- ??業務載波信號接收
地面站 A 向衛星發射 DVB 信號，經衛星透明轉發至地面站 B。地面站 B 接收到信號后送入 DVB 跟蹤接收機。
- ??DVB 信號跟蹤
DVB 跟蹤接收機對信號中的導頻或訓練序列進行解調和處理，估算當前信道狀態，并計算出載噪比 C/N0。
跟蹤接收機/DVB解調器實時輸出信號質量參數（載噪比）給天線控制器。載噪比通常通過RS-232/485串口或以太網接口提供給天線控制器。
- ??天線掃描與信號檢測
ACU 控制天線在方位角和俯仰角方向進行小范圍掃描，記錄不同角度下的載噪比值。
- ??峰值追蹤與對準
ACU 記錄各角度下的載噪比值，尋找最大值點作為最佳對準位置，并持續微調以維持對星狀態。
總結
DVB 跟蹤是一種基于載噪比（C/N0）的高效自動對星方式，特別適用于 DVB 信號為主的衛星通信場景。相比傳統功率檢測方式，它能夠更準確地反映信號質量，從而提升對星精度和穩定性。
在下一章節中，我們將繼續介紹其他類型的自動對星方式。
