Όλοι γνωρίζουμε πολύ καλά ότι ο κόσμος της τεχνολογίας γύρω είναι ψηφιακός ή προσπαθεί για αυτόν. Η ψηφιακή μετάδοση απέχει πολύ από το να είναι καινούργια, αλλά αν δεν σας ενδιαφέρει ιδιαίτερα, οι τεχνολογίες που είναι εγγενείς σε αυτήν μπορεί να είναι απροσδόκητες για εσάς.

Περιεχόμενα της σειράς άρθρων

• Μέρος 1: Γενική αρχιτεκτονική ενός δικτύου CATV
• Μέρος 2: Σύνθεση και κυματομορφή
• Μέρος 3: Αναλογικό στοιχείο του σήματος
• Μέρος 4: Ψηφιακό στοιχείο του σήματος
• Μέρος 5: Ομοαξονικό Δίκτυο Διανομής
• Μέρος 6: Ενισχυτές RF
• Μέρος 7: Οπτικοί δέκτες
• Μέρος 8: Οπτικό δίκτυο κορμού
• Μέρος 9: Κεφαλή
• Μέρος 10: Αντιμετώπιση προβλημάτων στο δίκτυο καλωδιακής τηλεόρασης

Σύνθεση ψηφιακού τηλεοπτικού σήματος

Ένα ψηφιακό τηλεοπτικό σήμα είναι μια ροή μεταφοράς διαφορετικών εκδόσεων MPEG (μερικές φορές και άλλων κωδικοποιητών), που μεταδίδεται από ένα ραδιοφωνικό σήμα χρησιμοποιώντας QAM διαφορετικών βαθμών. Για οποιονδήποτε σηματοδότη, αυτές οι λέξεις πρέπει να είναι ξεκάθαρες σαν ημέρα, οπότε θα δώσω μόνο ένα gif από Βικιπαίδεια, το οποίο, ελπίζω, θα δώσει μια κατανόηση του τι είναι για όσους απλά δεν ενδιαφέρονται ακόμα:

Τέτοια διαμόρφωση με τη μία ή την άλλη μορφή χρησιμοποιείται όχι μόνο για τον «τηλεαναχρονισμό», αλλά και για όλα τα συστήματα μετάδοσης δεδομένων που βρίσκονται στην αιχμή της τεχνολογίας. Η ταχύτητα της ψηφιακής ροής στο καλώδιο «κεραία» είναι εκατοντάδες megabit!

Παράμετροι ψηφιακού σήματος

Χρησιμοποιώντας τη συσκευή Deviser DS2400T στη λειτουργία εμφάνισης των παραμέτρων ενός ψηφιακού σήματος, μπορούμε να δούμε πώς πραγματικά συμβαίνει:

Στο δίκτυό μας, υπάρχουν σήματα τριών προτύπων ταυτόχρονα: αυτά είναι τα DVB-T, DVB-T2 και DVB-C. Ας τα εξετάσουμε με τη σειρά τους.

DVB-T

Αυτό το πρότυπο δεν έγινε το κύριο στη χώρα μας, δίνοντας τη θέση του στη δεύτερη έκδοση, αλλά είναι αρκετά κατάλληλο για χρήση από τον χειριστή για το λόγο ότι οι δέκτες DVB-T2 είναι συμβατοί με το πρότυπο πρώτης γενιάς, πράγμα που σημαίνει ότι Ο συνδρομητής μπορεί να λάβει ένα τέτοιο σήμα σε σχεδόν οποιαδήποτε ψηφιακή τηλεόραση χωρίς πρόσθετες συσκευές. Επιπλέον, το πρότυπο που προορίζεται για μετάδοση μέσω του αέρα (το γράμμα T σημαίνει Επίγειος, αιθέρας) έχει τόσο καλή θόρυβο και πλεονασμό που μερικές φορές λειτουργεί εκεί όπου, για κάποιο λόγο, ένα αναλογικό σήμα δεν διαπερνά.

Στην οθόνη της συσκευής, μπορούμε να παρατηρήσουμε πώς κατασκευάζεται ο αστερισμός 64QAM (το πρότυπο υποστηρίζει QPSK, 16QAM, 64QAM). Μπορεί να φανεί ότι σε πραγματικές συνθήκες τα σημεία δεν αθροίζονται καθόλου σε ένα, αλλά συνοδεύονται από κάποια επέκταση. Αυτό είναι φυσιολογικό εφόσον ο αποκωδικοποιητής μπορεί να προσδιορίσει σε ποιο τετράγωνο ανήκει το σημείο που έφτασε, αλλά ακόμη και στην παραπάνω εικόνα, είναι ορατές περιοχές όπου βρίσκονται στο όριο ή κοντά σε αυτό. Από αυτήν την εικόνα, μπορείτε γρήγορα να προσδιορίσετε "με το μάτι" την ποιότητα του σήματος: εάν ο ενισχυτής δεν λειτουργεί καλά, για παράδειγμα, οι κουκκίδες είναι διατεταγμένες τυχαία και η τηλεόραση δεν μπορεί να συναρμολογήσει μια εικόνα από τα ληφθέντα δεδομένα: "pixelates », ή ακόμα και παγώνει τελείως. Υπάρχουν φορές που ο επεξεργαστής του ενισχυτή «ξεχνά» να προσθέσει ένα από τα στοιχεία (πλάτος ή φάση) στο σήμα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, στην οθόνη της συσκευής, μπορείτε να δείτε έναν κύκλο ή ένα δαχτυλίδι στο μέγεθος ολόκληρου του πεδίου. Δύο σημεία έξω από το κύριο πεδίο είναι σημεία αναφοράς για τον δέκτη και δεν περιέχουν πληροφορίες.

Στην αριστερή πλευρά της οθόνης, κάτω από τον αριθμό καναλιού, βλέπουμε ποσοτικές παραμέτρους:

επίπεδο σήματος (P) στα ίδια dBμV με το αναλογικό, ωστόσο, για ψηφιακό σήμα, το GOST ρυθμίζει ήδη μόνο 50dBμV στην είσοδο του δέκτη. Δηλαδή, σε περιοχές με μεγαλύτερη εξασθένηση, το "ψηφίο" θα λειτουργεί καλύτερα από το αναλογικό.

Η τιμή των σφαλμάτων διαμόρφωσης (MER) δείχνει πόσο παραμορφωμένο το σήμα που λαμβάνουμε, δηλαδή πόσο μακριά μπορεί να είναι το σημείο άφιξης από το κέντρο του τετραγώνου. Αυτή η παράμετρος είναι παρόμοια με την αναλογία σήματος προς θόρυβο από ένα αναλογικό σύστημα, η κανονική τιμή για 64QAM είναι από 28dB. Φαίνεται ξεκάθαρα εδώ ότι οι σημαντικές αποκλίσεις στην παραπάνω εικόνα αντιστοιχούν σε μια ποιότητα πάνω από τον κανόνα: αυτή είναι η ασυλία θορύβου του ψηφιακού σήματος.

Ο αριθμός των σφαλμάτων στο λαμβανόμενο σήμα (CBER) είναι ο αριθμός των σφαλμάτων στο σήμα πριν από την επεξεργασία από οποιονδήποτε αλγόριθμο διόρθωσης.

Ο αριθμός των σφαλμάτων μετά τη λειτουργία του αποκωδικοποιητή Viterbi (Επέκταση VBER) είναι το αποτέλεσμα της εργασίας του αποκωδικοποιητή, ο οποίος χρησιμοποιεί περιττές πληροφορίες για να ανακτήσει σφάλματα στο σήμα. Και οι δύο αυτές παράμετροι μετρώνται σε "τεμάχια ανά αριθμό που λαμβάνονται". Προκειμένου η συσκευή να εμφανίσει τον αριθμό των σφαλμάτων μικρότερο από ένα στις εκατό χιλιάδες ή δέκα εκατομμύρια (όπως στην παραπάνω εικόνα), πρέπει να δεχτεί αυτά τα δέκα εκατομμύρια bit, κάτι που χρειάζεται λίγο χρόνο σε ένα κανάλι, οπότε το αποτέλεσμα της μέτρησης δεν εμφανίζεται αμέσως, και μπορεί ακόμη και να είναι κακό στην αρχή (Ε -03, για παράδειγμα), αλλά μετά από μερικά δευτερόλεπτα, φτάστε σε μια εξαιρετική ρύθμιση.

DVB-T2

Το πρότυπο ψηφιακής μετάδοσης που υιοθετήθηκε στη Ρωσία μπορεί επίσης να μεταδοθεί μέσω καλωδίου. Το σχήμα του αστερισμού με την πρώτη ματιά μπορεί να είναι κάπως εκπληκτικό:

Μια τέτοια περιστροφή αυξάνει περαιτέρω την ασυλία θορύβου, καθώς ο δέκτης γνωρίζει ότι ο αστερισμός πρέπει να περιστρέφεται κατά μια δεδομένη γωνία, πράγμα που σημαίνει ότι είναι δυνατό να φιλτράρει ό,τι έρχεται χωρίς ενσωματωμένη μετατόπιση. Μπορεί να φανεί εδώ ότι για αυτό το πρότυπο, τα ποσοστά σφαλμάτων bit είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερα και τα σφάλματα στο σήμα πριν από την επεξεργασία δεν υπερβαίνουν πλέον το όριο μέτρησης, αλλά είναι αρκετά πραγματικά 8,6 ανά εκατομμύριο. Για τη διόρθωσή τους χρησιμοποιείται αποκωδικοποιητής. LDPC, οπότε η παράμετρος ονομάζεται LBER.
Λόγω της αυξημένης προστασίας από θόρυβο, αυτό το πρότυπο υποστηρίζει το επίπεδο διαμόρφωσης 256QAM, αλλά αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείται μόνο 64QAM στη μετάδοση.

DVB-C

Αυτό το πρότυπο δημιουργήθηκε αρχικά για μετάδοση μέσω καλωδίου (C - Cable) - το περιβάλλον είναι πολύ πιο σταθερό από τον αέρα, επομένως σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε υψηλότερο βαθμό διαμόρφωσης από το DVB-T και επομένως να μεταδίδετε περισσότερες πληροφορίες χωρίς τη χρήση πολύπλοκης κωδικοποίησης.

Εδώ βλέπουμε τον αστερισμό 256QAM. Υπάρχουν περισσότερα τετράγωνα, το μέγεθός τους έχει γίνει μικρότερο. Η πιθανότητα σφάλματος έχει αυξηθεί, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζεται ένα πιο αξιόπιστο μέσο (ή πιο σύνθετη κωδικοποίηση, όπως στο DVB-T2) για τη μετάδοση ενός τέτοιου σήματος. Ένα τέτοιο σήμα μπορεί να "διασκορπιστεί" όπου λειτουργούν το αναλογικό και το DVB-T / T2, ωστόσο, έχει επίσης ένα περιθώριο θορύβου και αλγορίθμους διόρθωσης σφαλμάτων.

Λόγω της μεγαλύτερης πιθανότητας σφάλματος, η παράμετρος MER για το 256-QAM έχει ήδη κανονικοποιηθεί στα 32dB.

Ο μετρητής λανθασμένων bit έχει αυξηθεί μια τάξη μεγέθους και ήδη υπολογίζει ένα λανθασμένο bit ανά δισεκατομμύριο, αλλά ακόμα κι αν υπάρχουν εκατοντάδες εκατομμύρια (PRE-BER ~ E-07-8), ο αποκωδικοποιητής Reed-Solomon που χρησιμοποιείται σε αυτό το πρότυπο θα εξαλείψτε όλα τα λάθη.

Πηγή: www.habr.com