Tiedämme kaikki varsin hyvin, että ympärillämme oleva teknologiamaailma on digitaalista tai pyrkii siihen. Digitaalinen televisiolähetys ei ole kaikkea muuta kuin uusi, mutta jos et ole ollut siitä erityisesti kiinnostunut, luontaiset tekniikat voivat yllättää sinulle.
Artikkelisarjan sisältö
- Osa 4: Digitaalinen signaalikomponentti
- Osa 5: Koaksiaalinen jakeluverkko
- Osa 6: RF-signaalivahvistimet
- Osa 7: Optiset vastaanottimet
- Osa 8: Optinen runkoverkko
- Osa 9: Headend
- Osa 10: CATV-verkon vianmääritys
Digitaalitelevisiosignaalin koostumus
Digitaalinen televisiosignaali on MPEG:n eri versioiden (joskus muiden koodekkien) siirtovirta, joka lähetetään radiosignaalilla, joka käyttää eriasteista QAM:ia. Näiden sanojen pitäisi olla selkeitä jokaiselle opastimelle, joten annan vain gifin , joka toivottavasti antaa käsityksen siitä, mitä se on niille, jotka eivät yksinkertaisesti ole vielä olleet kiinnostuneita:
Tällaista modulaatiota muodossa tai toisessa ei käytetä vain "televisio-anakronismiin", vaan myös kaikkiin tiedonsiirtojärjestelmiin tekniikan huipulla. Digitaalisen virran nopeus "antenni"-kaapelissa on satoja megabitteja!
Digitaalisen signaalin parametrit
Käyttämällä Deviser DS2400T:tä digitaalisten signaaliparametrien näyttötilassa voimme nähdä, kuinka tämä itse asiassa tapahtuu:
Verkkomme sisältää kolmen standardin signaalit kerralla: DVB-T, DVB-T2 ja DVB-C. Katsotaanpa niitä yksitellen.
DVB-T-
Tästä standardista ei ole tullut maamme pääasiallista, väistämättä toista versiota, mutta se on varsin sopiva operaattorin käyttöön siitä syystä, että DVB-T2-vastaanottimet ovat taaksepäin yhteensopivia ensimmäisen sukupolven standardin kanssa, mikä tarkoittaa tilaajaa. voi vastaanottaa tällaisen signaalin melkein missä tahansa digitaalitelevisiossa ilman lisäkonsoleja. Lisäksi ilmassa lähetettäväksi tarkoitetulla standardilla (T-kirjain tarkoittaa Terrestrialia, eetteriä) on niin hyvä kohinansieto ja redundanssi, että se toimii joskus siellä, missä analoginen signaali ei jostain syystä pääse läpäisemään.
Laitteen näytöllä voimme tarkkailla, kuinka 64QAM-konstellaatiota rakennetaan (standardi tukee QPSK:ta, 16QAM:ia, 64QAM:ia). Voidaan nähdä, että todellisissa olosuhteissa pisteet eivät summaudu yhdeksi, vaan tulevat jonkin verran sirontana. Tämä on normaalia niin kauan kuin dekooderi pystyy määrittämään, mihin neliöön saapumispiste kuuluu, mutta myös yllä olevassa kuvassa on alueita, joissa ne sijaitsevat rajalla tai lähellä sitä. Tästä kuvasta voit nopeasti määrittää signaalin laadun "silmällä": jos esimerkiksi vahvistin ei toimi hyvin, pisteet sijaitsevat kaoottisesti, eikä televisio voi koota kuvaa vastaanotetusta tiedosta: se "pikseloituu" tai jopa jäätyy kokonaan. Joskus vahvistimen prosessori "unohtaa" lisätä yhden komponentin (amplitudin tai vaiheen) signaaliin. Tällöin laitteen näytöllä näkyy koko kentän kokoinen ympyrä tai rengas. Kaksi pääkentän ulkopuolella olevaa pistettä ovat vastaanottimen vertailupisteitä, eivätkä ne kuljeta tietoa.
Näytön vasemmalla puolella kanavanumeron alla näemme kvantitatiiviset parametrit:
Signaalin taso (P) samassa dBµV:ssä kuin analogisessa, mutta digitaaliselle signaalille GOST säätelee vain 50 dBµV vastaanottimen sisääntulossa. Eli alueilla, joilla on suurempi vaimennus, "digitaalinen" toimii paremmin kuin analoginen.
Modulaatiovirheiden arvo (MER) näyttää kuinka vääristynyt signaali saa, eli kuinka kaukana saapumispiste voi olla neliön keskustasta. Tämä parametri on samanlainen kuin analogisen järjestelmän signaali-kohinasuhde; 64QAM:n normaaliarvo on alkaen 28 dB. Voidaan selvästi nähdä, että yllä olevan kuvan merkittävät poikkeamat vastaavat normaalia korkeampaa laatua: tämä on digitaalisen signaalin kohinansieto.
Virheiden määrä vastaanotetussa signaalissa (CBER) — signaalissa olevien virheiden määrä ennen korjausalgoritmeilla tapahtuvaa käsittelyä.
Virheiden määrä Viterbi-dekooderin käytön jälkeen (VBER) on tulos dekooderista, joka käyttää redundantteja tietoja signaalin virheiden palauttamiseen. Molemmat parametrit mitataan kappaleina per otettu määrä. Jotta laite voisi näyttää virheiden määrän alle yksi sadasta tuhannesta tai kymmenestä miljoonasta (kuten yllä olevassa kuvassa), sen on hyväksyttävä nämä kymmenen miljoonaa bittiä, mikä vie jonkin aikaa yhdellä kanavalla, joten mittaustulos ei näy heti, ja voi olla aluksi huonokin (esim. E -03), mutta muutaman sekunnin kuluttua saavutetaan erinomainen parametri.
DVB-T2
Venäjällä käyttöön otettu digitaalinen yleisradiostandardi voidaan lähettää myös kaapelin kautta. Tähdistön muoto saattaa olla ensi silmäyksellä yllättävä:
Tämä kierto lisää lisäksi kohinansietokykyä, koska vastaanotin tietää, että konstellaatiota on käännettävä tietyllä kulmalla, mikä tarkoittaa, että se voi suodattaa tulevan ilman sisäänrakennettua muutosta. Voidaan havaita, että tällä standardilla bittivirhesuhteet ovat suuruusluokkaa korkeammat ja virheet signaalissa ennen käsittelyä eivät enää ylitä mittausrajaa, vaan ovat hyvin todellisia 8,6 miljoonaa euroa. Niiden korjaamiseen käytetään dekooderia LDPC, joten parametria kutsutaan nimellä LBER.
Parannetun kohinansietokyvyn ansiosta tämä standardi tukee modulaatiotasoa 256QAM, mutta tällä hetkellä lähetyksessä käytetään vain 64QAM:ia.
DVB-C
Tämä standardi luotiin alun perin lähetettäväksi kaapelin kautta (C - Cable) - väline, joka on paljon vakaampi kuin ilma, joten se mahdollistaa korkeamman modulaatioasteen käytön kuin DVB-T, ja siksi se lähettää suuremman määrän tietoa ilman monimutkaisia koodaus.
Tässä näemme tähdistön 256QAM. Neliöitä on enemmän, niiden koko on pienentynyt. Virheen todennäköisyys on kasvanut, mikä tarkoittaa, että tällaisen signaalin lähettämiseen tarvitaan luotettavampi tietoväline (tai monimutkaisempi koodaus, kuten DVB-T2:ssa). Tällainen signaali voi "sirota" analogisen ja DVB-T/T2:n paikoissa, mutta sillä on myös kohinansietomarginaali ja virheenkorjausalgoritmit.
Suuremman virhetodennäköisyyden vuoksi MER-parametri 256-QAM:lle normalisoidaan arvoon 32 dB.
Virheellisten bittien laskuri on noussut toisen suuruusluokan ja laskee nyt yhden virheellisen bitin miljardia kohden, mutta vaikka niitä olisi satoja miljoonia (PRE-BER ~E-07-8), tässä käytetty Reed-Solomon-dekooderi standardi poistaa kaikki virheet.
Lähde: will.com