Vi ved alle, at den teknologiske verden omkring os er digital, eller stræber hen imod det. Digital tv-udsendelse er bestemt ikke en nyhed, men hvis du ikke har interesseret dig for det specifikt, kan de tilhørende teknologier overraske dig.
Indhold af artikelserien
- Del 4: Den digitale komponent af signalet
- Del 5: Koaksialt distributionsnet
- Del 6: RF-signalforstærkere
- Del 7: Optiske modtagere
- Del 8: Optisk hovednetværk
- Del 9: Hovedstation
- Del 10: Fejlfinding på KTV-netværket
Sammensætning af det digitale tv-signal
Det digitale tv-signal består af en transportstrøm i forskellige MPEG-versioner (nogle gange også andre codecs), der transmitteres som radiosignal ved hjælp af kvadratur-amplitudemodulation (QAM) i forskellige grader. Disse ord bør være klare som dagen for enhver kommunikationsspecialist, så jeg vil blot medbringe et GIF-billede fra , som forhåbentlig vil give forståelse af, hvad det er for dem, der endnu ikke har interesseret sig for det:
En sådan modulationsform anvendes ikke kun til "tv-anachronisme", men også i alle systemer til dataoverførsel, der står i front af teknologierne. Hastigheden for den digitale strøm i "antenne"-kablet er hundrede megabit!
Parametre for det digitale signal
Ved at bruge en Deviser DS2400T-enhed i visningstilstand for digitale signalparametre kan vi se, hvordan det faktisk ser ud:
I vores netværk er der signaler fra tre standarder: dette er DVB-T, DVB-T2 og DVB-C. Lad os se på dem én ad gangen.
DVB-T
Denne standard er ikke blevet den primære i vores land, da den måtte give plads til den anden version. Dog er den stadig anvendelig for operatøren, fordi DVB-T2-modtagere er tilbageholdt kompatible med standarden fra første generation, hvilket betyder, at abonnenten kan modtage dette signal på stort set enhver digital tv uden yderligere bokse. Desuden har standarden, der er beregnet til overførsel via luft (bogstav T står for Terrestrial, jordbaseret), en sådan god modstandsdygtighed over for forstyrrelser og redundans, at den nogle gange fungerer der, hvor det analoge signal ikke kan trænge igennem af forskellige årsager.
På instrumentets skærm kan vi observere, hvordan stjernebilledet 64QAM dannes (standarden understøtter QPSK, 16QAM, 64QAM). Det er tydeligt, at punkterne i virkelige forhold på ingen måde samles i én, men ankommer med en vis spredning. Dette er normalt, så længe dekoderen kan afgøre, hvilken kvadrat den ankomne punkt tilhører, men selv på det viste billede er der områder, hvor de ligger på grænsen eller tæt på den. Ud fra dette billede kan man hurtigt „skønsmæssigt“ vurdere signalets kvalitet: ved dårligt forstærkerarbejde, for eksempel, ligger punkterne kaotisk, og fjernsynet kan ikke samle billedet fra de modtagne data: det „pixelere“, eller fryser helt. Der er tilfælde, hvor forstærkerens processor „glemmer“ at tilføje en af komponenterne i signalet (amplitude eller fase). I sådanne tilfælde kan man se en cirkel eller ring, der fylder hele feltet, på instrumentets skærm. To punkter udenfor hovedfeltet fungerer som referencer for modtageren og bærer ingen information.
I venstre del af skærmen under kanalnummeret ser vi de kvantitative parametre:
Signalniveauet (P) i de samme dBmµV som for analog, men for det digitale signal fastsætter GOST kun 50 dBmµV ved indgangen til modtageren. Det vil sige, at på sektioner med større dæmpning vil „digitale“ fungere bedre end det analoge.
Værdien af modulationsfejl (MER) viser, hvor meget det modtagne signal er forvrænget, altså hvor langt den ankomne punkt kan være fra midten af kvadratet. Denne parameter svarer til forholdet „signal/støj“ i det analoge system, det normale værdi for 64QAM er fra 28 dB. Her kan man klart se, at betydelige afvigelser på det viste billede svarer til kvalitet over normen: her er digital signalers støjsikkerhed.
Antallet af fejl i det modtagne signal (CBER) — antallet af fejl i signalet før behandling med eventuelle korrigeringsalgoritmer.
Antallet af fejl efter Viterbi-dekoderens arbejde (VBER) — resultatet af dekoderen, der bruger overflødig information til at genoprette fejl i signalet. Begge disse parametre måles i 'stykker pr. modtaget antal'. For at apparatet kan vise mindre end en fejl pr. hundrede tusinde eller ti millioner (som vist på billedet), skal det modtage disse ti millioner bits, hvilket tager noget tid på en kanal, så måleresultatet vises ikke straks, og kan i starten være dårligt (f.eks. E-03), men efter et par sekunder kan det nå et fremragende parameter.
DVB-T2
Den i Rusland vedtagne standard for digital terrestrisk tv-udsendelse kan også sendes over kabel. Konstantmønsteret kan ved første øjekast virke lidt overraskende:
Denne drejning øger yderligere modstandsdygtigheden over for interferens, da modtageren ved, at konstantmønsteret skal drejes en bestemt vinkel, hvilket gør det muligt at filtrere det, der kommer uden indbygget forskydning. Her kan vi se, at for denne standard er normerne for bitfejl meget højere, og fejl i signalet før behandling ligger ikke uden for målingsgrænserne, men udgør ganske reelle 8,6 pr. million. For at rette dem anvendes en dekoder. LDPC, derfor kaldes parameteren LBER.
Takket være den øgede modstandsdygtighed over for interferens understøtter denne standard modulationsniveauet 256QAM, men i øjeblikket anvendes kun 64QAM i tv-udsendelser.
DVB-C
Denne standard blev oprindeligt skabt til transmission over kabel (C — Cable) — et medie, der er langt mere stabilt end luft, hvilket gør det muligt at anvende en højere grad af modulationsniveau end DVB-T, og dermed transmittere større mængder information uden at bruge kompleks kodning.
Her ser vi konstantmønsteret 256QAM. Antallet af firkanter er steget, og deres størrelse er blevet mindre. Fejlprocenten er steget, hvilket indebærer, at vi har brug for et mere pålideligt miljø (eller mere kompleks kodning, som i DVB-T2) for at transmittere et sådant signal. Dette signal kan 'falde fra hinanden' der, hvor analogt og DVB-T/T2 fungerer, men det har også et niveau af interferensbeskyttelse og fejlretteralgoritmer.
På grund af den højere fejlrate er parameteren MER for 256-QAM allerede standardiseret til 32dB.
Antallet af fejlbit er steget med en faktor, så den nu beregner én fejlbit pr. milliard, men selv hvis der skulle være hundrede millioner (PRE-BER ~E-07-8), vil den Reed-Solomon-decoder, der anvendes i denne standard, eliminere alle fejl.
Kilde: habr.com
