Kablovske mreže za najmlađe. Dio 4: Digitalna komponenta signala

Kablovske mreže za najmlađe. Dio 4: Digitalna komponenta signala

Svi dobro znamo da je svijet tehnologije oko nas digitalan ili da mu teži. Digitalno televizijsko emitovanje je daleko od novog, ali ako niste bili posebno zainteresovani za njega, inherentne tehnologije mogu da vas iznenade.

Sadržaj serije članaka

Sastav digitalnog televizijskog signala

Digitalni televizijski signal je transportni tok različitih verzija MPEG-a (ponekad drugih kodeka), koji se prenosi radio signalom koristeći QAM različitog stepena. Ove riječi bi svakom signalisti trebale biti jasne kao dan, pa ću samo dati gif wikipedia, što će, nadam se, dati razumijevanje o čemu se radi onima koji jednostavno još nisu zainteresirani:

Kablovske mreže za najmlađe. Dio 4: Digitalna komponenta signala

Takva modulacija u ovom ili onom obliku koristi se ne samo za „televizijski anahronizam“, već i za sve sisteme prenosa podataka na vrhuncu tehnologije. Brzina digitalnog toka u "antenskom" kablu je stotine megabita!

Parametri digitalnog signala

Koristeći Deviser DS2400T u načinu prikaza parametara digitalnog signala, možemo vidjeti kako se to zapravo događa:

Kablovske mreže za najmlađe. Dio 4: Digitalna komponenta signala

Naša mreža sadrži signale tri standarda odjednom: DVB-T, DVB-T2 i DVB-C. Pogledajmo ih jedan po jedan.

DVB-T

Ovaj standard nije postao glavni u našoj zemlji, ustupajući mjesto drugoj verziji, ali je sasvim pogodan za korištenje od strane operatera iz razloga što su DVB-T2 prijemnici kompatibilni sa standardom prve generacije, što znači da je pretplatnik može primiti takav signal na gotovo svakom digitalnom TV-u bez dodatnih konzola. Osim toga, standard namijenjen zračnom prijenosu (slovo T označava zemaljski, eter) ima tako dobru otpornost na buku i redundanciju da ponekad radi tamo gdje iz nekog razloga analogni signal ne može prodrijeti.

Kablovske mreže za najmlađe. Dio 4: Digitalna komponenta signala

Na ekranu uređaja možemo posmatrati kako se gradi konstelacija 64QAM (standard podržava QPSK, 16QAM, 64QAM). Vidi se da se u realnim uslovima tačke ne zbrajaju u jednu, već dolaze sa određenim rasipanjem. Ovo je normalno sve dok dekoder može odrediti kojem kvadratu pripada tačka dolaska, ali čak i na gornjoj slici postoje područja gdje se nalaze na granici ili blizu nje. Iz ove slike možete brzo odrediti kvalitetu signala "na oko": ako pojačalo ne radi dobro, na primjer, tačke se nalaze haotično, a TV ne može sastaviti sliku iz primljenih podataka: "pikselizira" , ili se čak potpuno zamrzne. Postoje slučajevi kada procesor pojačala "zaboravi" dodati jednu od komponenti (amplitudu ili fazu) signalu. U takvim slučajevima, na ekranu uređaja možete vidjeti krug ili prsten veličine cijelog polja. Dve tačke izvan glavnog polja su referentne tačke za prijemnik i ne nose informacije.

Na lijevoj strani ekrana, ispod broja kanala, vidimo kvantitativne parametre:

Nivo signala (P) u istom dBµV kao i za analogni, međutim, za digitalni signal GOST reguliše samo 50 dBµV na ulazu u prijemnik. To jest, u područjima s većim slabljenjem, "digitalni" će raditi bolje od analognog.

Vrijednost modulacijskih grešaka (MER) pokazuje koliko je signal koji primamo izobličen, odnosno koliko udaljena tačka može biti od centra kvadrata. Ovaj parametar je sličan odnosu signal-šum iz analognog sistema; normalna vrijednost za 64QAM je od 28 dB. Jasno se može vidjeti da značajna odstupanja na gornjoj slici odgovaraju kvalitetu iznad norme: ovo je otpornost digitalnog signala na šum.

Broj grešaka u primljenom signalu (CBER) — broj grešaka u signalu prije obrade bilo kojim algoritmom korekcije.

Broj grešaka nakon rada Viterbi dekodera (VBER) je rezultat dekodera koji koristi redundantne informacije za oporavak grešaka u signalu. Oba ova parametra se mjere u "komadima po uzetoj količini". Da bi uređaj pokazao broj grešaka manji od jedne na sto hiljada ili deset miliona (kao na gornjoj slici), potrebno je da prihvati ovih deset miliona bita, za šta je potrebno neko vreme na jednom kanalu, tako da rezultat merenja se ne pojavljuje odmah, pa čak može biti i loš u početku (E -03, na primjer), ali nakon nekoliko sekundi dostižete odličan parametar.

DVB-T2

Standard digitalnog emitovanja usvojen u Rusiji može se prenositi i kablovskim putem. Oblik sazviježđa može biti pomalo iznenađujući na prvi pogled:

Kablovske mreže za najmlađe. Dio 4: Digitalna komponenta signala

Ova rotacija dodatno povećava otpornost na buku, budući da prijemnik zna da konstelacija mora biti rotirana za određeni ugao, što znači da može filtrirati ono što dolazi bez ugrađenog pomaka. Može se vidjeti da su za ovaj standard stope bitnih grešaka za red veličine veće i greške u signalu prije obrade više ne prelaze granicu mjerenja, već iznose vrlo realnih 8,6 na milion. Za njihovo ispravljanje koristi se dekoder LDPC, pa se parametar zove LBER.
Zbog povećane otpornosti na buku, ovaj standard podržava nivo modulacije od 256QAM, ali trenutno se samo 64QAM koristi u emitovanju.

DVB-C

Ovaj standard je prvobitno kreiran za prenos putem kabla (C - Cable) - medija koji je mnogo stabilniji od vazduha, stoga omogućava upotrebu većeg stepena modulacije od DVB-T, pa samim tim prenosi veću količinu informacija bez upotrebe složenih kodiranje.

Kablovske mreže za najmlađe. Dio 4: Digitalna komponenta signala

Ovdje vidimo sazviježđe 256QAM. Ima više kvadrata, njihova veličina je postala manja. Povećana je vjerovatnoća greške, što znači da je za prijenos takvog signala potreban pouzdaniji medij (ili složenije kodiranje, kao u DVB-T2). Takav signal može da se „rasprši“ tamo gde rade analogni i DVB-T/T2, ali takođe ima marginu otpornosti na buku i algoritme za ispravljanje grešaka.

Zbog veće vjerovatnoće greške, MER parametar za 256-QAM je normalizovan na 32 dB.

Brojač pogrešnih bitova se povećao za još jedan red veličine i sada izračunava jedan pogrešan bit na milijardu, ali čak i ako ih ima stotine miliona (PRE-BER ~E-07-8), Reed-Solomon dekoder koji se koristi u ovom standard će eliminisati sve greške.

izvor: www.habr.com

Dodajte komentar