Todos sabemos muy bien que el mundo de la tecnología que nos rodea es digital o lucha por serlo. La transmisión de televisión digital está lejos de ser nueva, pero si no le ha interesado específicamente, las tecnologías inherentes pueden sorprenderle.

Contenido de la serie de artículos.

• Parte 1: Arquitectura general de una red CATV
• Parte 2: Composición y forma de onda
• Parte 3: componente analógico de la señal
• Parte 4: componente digital de la señal
• Parte 5: Red de distribución coaxial
• Parte 6: Amplificadores de RF
• Parte 7: Receptores Ópticos
• Parte 8: red troncal óptica
• Parte 9: Cabecera
• Parte 10: Solución de problemas en la red de televisión por cable

Composición de la señal de televisión digital.

Una señal de televisión digital es un flujo de transporte de diferentes versiones de MPEG (a veces otros códecs), transmitido por una señal de radio utilizando QAM en diversos grados. Estas palabras deberían ser claras como el día para cualquier señalizador, así que solo le daré un gif de wikipedia, que espero que les dé una idea de lo que es para aquellos que simplemente aún no se han interesado:

Esta modulación, de una forma u otra, se utiliza no sólo en el "anacronismo televisivo", sino también en todos los sistemas de transmisión de datos en la cima de la tecnología. ¡La velocidad del flujo digital en el cable de “antena” es de cientos de megabits!

Parámetros de señal digital

Usando el Deviser DS2400T en el modo de visualización de parámetros de señal digital, podemos ver cómo sucede esto realmente:

Nuestra red contiene señales de tres estándares a la vez: DVB-T, DVB-T2 y DVB-C. Veámoslos uno por uno.

DVB-T

Este estándar no se ha convertido en el principal en nuestro país, dando paso a la segunda versión, pero es bastante adecuado para su uso por parte del operador debido a que los receptores DVB-T2 son compatibles con versiones anteriores del estándar de primera generación, lo que significa que el suscriptor Puede recibir dicha señal en casi cualquier televisor digital sin consolas adicionales. Además, el estándar destinado a la transmisión por aire (la letra T significa Terrestre, éter) tiene tan buena inmunidad al ruido y redundancia que a veces funciona donde, por alguna razón, una señal analógica no puede penetrar.

En la pantalla del dispositivo podemos observar cómo se va construyendo la constelación 64QAM (el estándar soporta QPSK, 16QAM, 64QAM). Se puede ver que en condiciones reales los puntos no se suman en uno, sino que vienen algo dispersos. Esto es normal siempre que el decodificador pueda determinar a qué casilla pertenece el punto de llegada, pero incluso en la imagen de arriba hay áreas donde se encuentran en el borde o cerca de él. A partir de esta imagen se puede determinar rápidamente la calidad de la señal "a ojo": si el amplificador no funciona bien, por ejemplo, los puntos están ubicados caóticamente y el televisor no puede ensamblar una imagen a partir de los datos recibidos: se "pixela" , o incluso se congela por completo. Hay ocasiones en las que el procesador del amplificador “se olvida” de agregar uno de los componentes (amplitud o fase) a la señal. En tales casos, en la pantalla del dispositivo puede ver un círculo o un anillo del tamaño de todo el campo. Dos puntos fuera del campo principal son puntos de referencia para el receptor y no contienen información.

En el lado izquierdo de la pantalla, debajo del número de canal, vemos parámetros cuantitativos:

Nivel de señal (P) en los mismos dBμV que para la señal analógica, sin embargo, para una señal digital GOST regula solo 50 dBμV en la entrada al receptor. Es decir, en zonas con mayor atenuación, lo “digital” funcionará mejor que lo analógico.

El valor de los errores de modulación (MER) muestra cuán distorsionada es la señal que estamos recibiendo, es decir, qué tan lejos puede estar el punto de llegada del centro del cuadrado. Este parámetro es similar a la relación señal-ruido de un sistema analógico; el valor normal para 64QAM es de 28 dB. Se puede ver claramente que las desviaciones significativas en la imagen de arriba corresponden a una calidad superior a la norma: esta es la inmunidad al ruido de la señal digital.

Número de errores en la señal recibida (CBER) — el número de errores en la señal antes de procesarla mediante cualquier algoritmo de corrección.

Número de errores después de la operación del decodificador Viterbi (extensión VBER) es el resultado de un decodificador que utiliza información redundante para recuperar errores en la señal. Ambos parámetros se miden en "piezas por cantidad extraída". Para que el dispositivo muestre un número de errores inferior a uno entre cien mil o diez millones (como en la imagen de arriba), necesita aceptar estos diez millones de bits, lo que lleva algún tiempo en un canal, por lo que el resultado de la medición no aparece inmediatamente, e incluso puede ser malo al principio (E -03, por ejemplo), pero al cabo de un par de segundos se llega a un parámetro excelente.

DVB-T2

El estándar de transmisión digital adoptado en Rusia también se puede transmitir por cable. La forma de la constelación puede resultar algo sorprendente a primera vista:

Esta rotación aumenta además la inmunidad al ruido, ya que el receptor sabe que la constelación debe girarse en un ángulo determinado, lo que significa que puede filtrar lo que llega sin un desplazamiento incorporado. Se puede observar que para este estándar las tasas de error de bits son un orden de magnitud mayor y los errores en la señal antes del procesamiento ya no exceden el límite de medición, sino que ascienden a un verdadero 8,6 por millón. Para corregirlos se utiliza un decodificador. LDPC, por lo que el parámetro se llama LBER.
Debido a una mayor inmunidad al ruido, este estándar admite un nivel de modulación de 256QAM, pero actualmente solo se utiliza 64QAM en radiodifusión.

DVB-C

Este estándar fue creado originalmente para la transmisión por cable (C - Cable), un medio mucho más estable que el aire, por lo que permite el uso de un mayor grado de modulación que DVB-T y, por lo tanto, transmite una mayor cantidad de información sin utilizar complejos. codificación.

Aquí vemos la constelación 256QAM. Hay más cuadrados, su tamaño se ha reducido. La probabilidad de error ha aumentado, lo que significa que se necesita un medio más fiable (o una codificación más compleja, como en DVB-T2) para transmitir dicha señal. Una señal de este tipo puede “dispersarse” donde funcionan las señales analógicas y DVB-T/T2, pero también tiene un margen de inmunidad al ruido y algoritmos de corrección de errores.

Debido a la mayor probabilidad de error, el parámetro MER para 256-QAM está normalizado a 32 dB.

El contador de bits erróneos ha aumentado otro orden de magnitud y ahora calcula un bit erróneo por mil millones, pero incluso si hay cientos de millones de ellos (PRE-BER ~E-07-8), el decodificador Reed-Solomon utilizado en este El estándar eliminará todos los errores.

Fuente: habr.com