Всички ние прекрасно знаем, че светът на техниката около нас е цифров или стреми да бъде такъв. Цифровото телевизионно предаване не е нищо ново, но ако не сте се интересували от него специално, технологиите, които му принадлежат, могат да ви изненадат.

Съдържание на серията статии

• Част 1: Общата архитектура на мрежата КТВ
• Част 2: Съставът и формата на сигнала
• Част 3: Аналоговата съставка на сигнала
• Част 4: Цифровата съставка на сигнала
• Част 5: Коаксиалната разпределителна мрежа
• Част 6: Усовни усилватели на RF сигнала
• Част 7: Оптични приемници
• Част 8: Оптична магистрална мрежа
• Част 9: Глава станция
• Част 10: Търсене и отстраняване на неизправности в мрежата КТВ

Състав на цифровия телевизионен сигнал

Цифровият телевизионен сигнал представлява транспортен поток от различни версии MPEG (понякога и други кодеци), предавани чрез радиосигнал с използване на квадратурно-амплитудна модулация QAM в различна степен. На всеки свързан е специалист тези думи трябва да са ясни като деня, затова ще дам само гифка от Wikipedia, която, надявам се, ще даде разбиране за това какво е за тези, които просто все още не са се интересували:

Такава модулация в една или друга форма се използва не само за „телеанахронизма“, но и за всички, които са на върха на технологиите системи за предаване на данни. Скоростта на цифровия поток в

Параметри на цифровия сигнал

Използвайки уреда Deviser DS2400T в режим на показване на параметрите на цифровия сигнал, можем да видим какво представлява действително:

В нашата мрежа присъстват сигнали от три стандарта: DVB-T, DVB-T2 и DVB-C. Нека ги разгледаме последователно.

DVB-T

Този стандарт не стана основен в нашата страна, отстъпвайки на втората версия, но той е напълно подходящ за използване от оператора, тъй като приемниците DVB-T2 са обратно съвместими със стандарта от първото поколение, а това означава, че абонатът може да приеме такъв сигнал на практически всеки цифров телевизор без допълнителни приставки. Освен това, предназначеният за предаване по въздуха стандарт (буквата T — означава Terrestrial, ефир) притежава толкова добра защита от смущения и излишък, че понякога работи там, където по някакви причини не преминава аналоговият сигнал.

На екрана на уреда можем да наблюдаваме как се изгражда съзвездието 64QAM (стандартът поддържа QPSK, 16QAM, 64QAM). Видно е, че в реални условия точките никак не се събират в едно, а пристигат с известен разсейване. Това е нормално, стига декодерът да може да определи към кой именно квадрат принадлежи пристигналата точка, но дори на представеното изображение се виждат участъци, където те са разположени на границата или близо до нея. По тази картина може бързо „на око“ да се определи качеството на сигнала: при лоша работа на усилвателя, например, точките са разположени хаотично, а телевизорът не може да състави изображение от получените данни: „пикселизира“ или дори напълно замръзва. Има случаи, когато процесорът на усилвателя „забравя“ да добави в сигнала една от съставките (амплитудата или фазата). В такива случаи на екрана на уреда може да се види кръг или пръстен с размер на цялото поле. Две точки извън основното поле служат за опорни за приемника и не носят информация.

В лявата част на екрана под номера на канала виждаме количествени параметри:

Нивото на сигнала (P) е в същите dBmV, каквито са за аналогов сигнал, но за цифров сигнал ГОСТ регламентира вече само 50 dBmV на входа в приемника. Тоест на участъци с по-голям затихване „цифрата“ ще работи по-добре от аналога.

Стойност на модулаторните грешки (MER) показва колко изкривен сигнал получаваме, тоест колко далеч може да бъде идващата точка от центъра на квадрата. Този параметър е подобен на отношението „сигнал/шум“ от аналоговата система, нормалната стойност за 64QAM е около 28dB. Тук ясно се вижда, че значителните отклонения на показаното изображение отговарят на качество над нормата: в тази степен защитавайки цифровия сигнал.

Брой на грешките в получения сигнал (CBER) — брой на грешките в сигнала преди обработка от каквито и да било алгоритми за корекция.

Брой на грешките след работа на декодера Витерби (VBER) — резултат от работата на декодера, който използва излишна информация за възстановяване на грешките в сигнала. И двете тези параметри се измерват в „брой на количество получено“. За да покаже уредът брой на грешките по-малко от една на сто хиляди или десет милиона (както на показаното изображение), той трябва да приеме тези десет милиона бита, което на един канал отнема известно време, затова резултатът от измерването не се появява веднага и дори може първоначално да бъде лош (например E-03), но след няколко секунди да се изплъзне на отличен параметър.

DVB-T2

Приетият в Русия стандарт за цифрово ефирно излъчване може също да бъде предаван по кабел. Формата на съзвездието при първия поглед може да изненада:

Този обрат допълнително повишава защитата срещу смущения, тъй като приемникът знае, че съзвездието трябва да бъде завъртяно на зададен ъгъл, така че може да се филтрира това, което идва без заложеното изместване. Тук виждаме, че за този стандарт нормите на битовите грешки са с порядък по-високи и грешките в сигнала преди обработка вече не надвишават пределите на измерванията, а съставят напълно реални 8,6 на милион. За тяхната корекция се използва декодера LDPC, затова параметърът се нарича LBER.
Благодарение на увеличената защита срещу смущения, този стандарт поддържа нивото на модулация 256QAM, но в момента в ефирното излъчване се използва само 64QAM.

DVB-C

Този стандарт е създаден първоначално за предаване през кабел (C — Cable) — среда, която е много по-стабилна от въздуха, затова позволява използването на по-висока степен на модулация отколкото DVB-T, а следователно и предаване на по-голям обем информация, без да се използва сложно кодиране.

Тук виждаме съзвездието 256QAM. Квадратите станаха повече, а размерът им по-малък. Вероятността за грешка се увеличи, което означава, че за предаване на такъв сигнал е нужна по-надеждна среда (или по-сложна кодировка, както в DVB-T2). Такъв сигнал може да се "разпадне" там, където работят аналог и DVB-T/T2, но той също така притежава резерви за защита от смущения и алгоритми за корекция на грешки.

Поради по-високата вероятност за грешка, параметърът MER за 256-QAM е нормализиран на 32дБ.

Броячът на грешни битове нарасна на ред и вече изчислява един грешен бит на милиард, но дори ако те станат стотици милиони (PRE-BER ~E-07-8), използваният в този стандарт декодер на Рид-Саломон ще отстрани всички грешки.

Източник: habr.com