همه ما به خوبی می دانیم که دنیای فناوری در اطراف ما دیجیتال است یا در حال تلاش برای آن است. پخش تلویزیون دیجیتال بسیار جدید نیست، اما اگر به طور خاص به آن علاقه مند نبوده اید، فناوری های ذاتی ممکن است برای شما شگفت انگیز باشد.
محتویات سری مقالات
- بخش 4: جزء سیگنال دیجیتال
- بخش 5: شبکه توزیع کواکسیال
- قسمت 6: تقویت کننده های سیگنال RF
- قسمت 7: گیرنده های نوری
- بخش 8: شبکه ستون فقرات نوری
- قسمت 9: سر
- قسمت 10: عیب یابی شبکه CATV
ترکیب سیگنال تلویزیون دیجیتال
سیگنال تلویزیون دیجیتال یک جریان انتقال از نسخه های مختلف MPEG (گاهی اوقات کدک های دیگر) است که توسط یک سیگنال رادیویی با استفاده از QAM با درجات مختلف منتقل می شود. این کلمات باید مانند روز برای هر سیگنال دهنده واضح باشد، بنابراین من فقط یک گیف از آن می دهم ، که امیدوارم برای کسانی که هنوز به آن علاقه مند نشده اند درک درستی از چیستی بدهد:
چنین مدولاسیونی در یک شکل یا دیگری نه تنها برای "آناکرونیسم تلویزیون"، بلکه برای همه سیستم های انتقال داده در اوج فناوری استفاده می شود. سرعت جریان دیجیتال در کابل "آنتن" صدها مگابیت است!
پارامترهای سیگنال دیجیتال
با استفاده از Deviser DS2400T در حالت نمایش پارامترهای سیگنال دیجیتال، می‌توانیم ببینیم که چگونه این اتفاق می‌افتد:
شبکه ما شامل سیگنال های سه استاندارد به طور همزمان است: DVB-T، DVB-T2 و DVB-C. بیایید یک به یک آنها را بررسی کنیم.
DVB-T
این استاندارد در کشور ما به اصلی ترین استاندارد تبدیل نشده است و جای خود را به نسخه دوم داده است، اما برای استفاده توسط اپراتور کاملاً مناسب است زیرا گیرنده های DVB-T2 با استاندارد نسل اول سازگار هستند که به معنای مشترک است. می تواند چنین سیگنالی را تقریباً در هر تلویزیون دیجیتال بدون کنسول اضافی دریافت کند. علاوه بر این، استانداردی که برای انتقال از طریق هوا در نظر گرفته شده است (حرف T مخفف عبارت Terrestrial، اتر است) دارای چنان مصونیت نویز و افزونگی خوبی است که گاهی اوقات در جایی کار می کند که به دلایلی سیگنال آنالوگ نمی تواند نفوذ کند.
در صفحه دستگاه می‌توانیم مشاهده کنیم که صورت فلکی 64QAM چگونه ساخته می‌شود (استاندارد QPSK، 16QAM، 64QAM را پشتیبانی می‌کند). مشاهده می شود که در شرایط واقعی، نقاط به یک جمع نمی شوند، اما با مقداری پراکندگی همراه هستند. این طبیعی است تا زمانی که رمزگشا بتواند تعیین کند نقطه رسیدن به کدام مربع تعلق دارد، اما حتی در تصویر بالا مناطقی وجود دارد که آنها در مرز یا نزدیک به آن قرار دارند. از این تصویر می توانید به سرعت کیفیت سیگنال "با چشم" را تعیین کنید: به عنوان مثال اگر تقویت کننده خوب کار نمی کند، نقاط به طور آشفته قرار دارند و تلویزیون نمی تواند تصویری را از داده های دریافتی جمع آوری کند: "پیکسل می شود" ، یا حتی به طور کامل منجمد می شود. مواقعی وجود دارد که پردازنده تقویت کننده فراموش می کند که یکی از اجزای (دامنه یا فاز) را به سیگنال اضافه کند. در چنین مواردی، روی صفحه دستگاه می توانید دایره یا حلقه ای را به اندازه کل فیلد ببینید. دو نقطه خارج از فیلد اصلی، نقاط مرجع برای گیرنده هستند و حامل اطلاعات نیستند.
در سمت چپ صفحه، زیر شماره کانال، پارامترهای کمی را می بینیم:
سطح سیگنال (P) در همان dBμV مانند آنالوگ، با این حال، برای سیگنال دیجیتال GOST تنها 50 dBμV را در ورودی گیرنده تنظیم می کند. یعنی در مناطقی با تضعیف بیشتر، "دیجیتال" بهتر از آنالوگ کار می کند.
مقدار خطاهای مدولاسیون (MER) نشان می دهد که سیگنالی که دریافت می کنیم چقدر تحریف شده است، یعنی نقطه رسیدن چقدر می تواند از مرکز مربع فاصله داشته باشد. این پارامتر شبیه نسبت سیگنال به نویز از یک سیستم آنالوگ است؛ مقدار عادی برای 64QAM از 28 دسی بل است. به وضوح می توان مشاهده کرد که انحرافات قابل توجه در تصویر فوق با کیفیت بالاتر از حد معمول مطابقت دارد: این ایمنی سیگنال دیجیتال از نویز است.
تعداد خطا در سیگنال دریافتی (CBER) - تعداد خطاهای سیگنال قبل از پردازش توسط هر الگوریتم اصلاحی.
تعداد خطاهای پس از کارکرد رسیور ویتربی (VBER) نتیجه رمزگشایی است که از اطلاعات اضافی برای بازیابی خطاهای سیگنال استفاده می کند. هر دوی این پارامترها بر حسب "قطعات به ازای هر مقدار گرفته شده" اندازه گیری می شوند. برای اینکه دستگاه تعداد خطاها را کمتر از یک در صد هزار یا ده میلیون نشان دهد (مانند تصویر بالا) باید این ده میلیون بیت را بپذیرد که در یک کانال کمی زمان می برد، بنابراین نتیجه اندازه گیری بلافاصله ظاهر نمی شود، و حتی ممکن است در ابتدا بد باشد (به عنوان مثال E -03)، اما پس از چند ثانیه به یک پارامتر عالی می رسید.
DVB-T2
استاندارد پخش دیجیتال اتخاذ شده در روسیه نیز می تواند از طریق کابل منتقل شود. شکل صورت فلکی ممکن است در نگاه اول تا حدودی تعجب آور باشد:
این چرخش علاوه بر این ایمنی نویز را افزایش می‌دهد، زیرا گیرنده می‌داند که صورت فلکی باید با یک زاویه معین بچرخد، به این معنی که می‌تواند آنچه را که بدون تغییر داخلی می‌آید فیلتر کند. مشاهده می‌شود که برای این استاندارد، نرخ‌های خطای بیت مرتبه‌ای بالاتر است و خطاهای سیگنال قبل از پردازش دیگر از حد اندازه‌گیری تجاوز نمی‌کند، بلکه به 8,6 در میلیون بسیار واقعی می‌رسد. برای اصلاح آنها از رمزگشا استفاده می شود LDPC، بنابراین پارامتر LBER نامیده می شود.
به دلیل افزایش ایمنی نویز، این استاندارد از سطح مدولاسیون 256QAM پشتیبانی می کند، اما در حال حاضر تنها 64QAM در پخش استفاده می شود.
DVB-C
این استاندارد در ابتدا برای انتقال از طریق کابل (C - Cable) ایجاد شد - رسانه ای بسیار پایدارتر از هوا، بنابراین امکان استفاده از درجه بالاتری از مدولاسیون را نسبت به DVB-T فراهم می کند و بنابراین حجم بیشتری از اطلاعات را بدون استفاده از پیچیده منتقل می کند. کد نویسی
در اینجا صورت فلکی 256QAM را می بینیم. مربع های بیشتری وجود دارد، اندازه آنها کوچکتر شده است. احتمال خطا افزایش یافته است، به این معنی که یک رسانه قابل اطمینان تر (یا کدگذاری پیچیده تر، مانند DVB-T2) برای انتقال چنین سیگنالی مورد نیاز است. چنین سیگنالی می‌تواند در جایی که آنالوگ و DVB-T/T2 کار می‌کنند «پراکنده» شود، اما حاشیه‌ای از ایمنی نویز و الگوریتم‌های تصحیح خطا نیز دارد.
با توجه به احتمال خطای بالاتر، پارامتر MER برای 256-QAM به 32 دسی بل نرمال می شود.
شمارشگر بیت‌های اشتباه مرتبه‌ای دیگر افزایش یافته است و اکنون یک بیت اشتباه در هر میلیارد را محاسبه می‌کند، اما حتی اگر صدها میلیون عدد از آنها وجود داشته باشد (PRE-BER ~E-07-8)، رمزگشای Reed-Solomon در این مورد استفاده می‌شود. استاندارد تمام خطاها را از بین می برد.
منبع: www.habr.com