Nous savons tous très bien que le monde technologique qui nous entoure est numérique, ou s’efforce d’y parvenir. La diffusion télévisuelle numérique est loin d’être nouvelle, mais si elle ne vous intéresse pas spécifiquement, les technologies inhérentes pourraient vous surprendre.

Contenu de la série d'articles

• Partie 1 : Architecture générale du réseau CATV
• Partie 2 : Composition et forme du signal
• Partie 3 : Composant de signal analogique
• Partie 4 : Composant de signal numérique
• Partie 5 : Réseau de distribution coaxial
• Partie 6 : Amplificateurs de signaux RF
• Partie 7 : Récepteurs optiques
• Partie 8 : Réseau fédérateur optique
• Partie 9 : Tête de réseau
• Partie 10 : Dépannage du réseau CATV

Composition du signal de télévision numérique

Un signal de télévision numérique est un flux de transport de différentes versions de MPEG (parfois d'autres codecs), transmis par un signal radio utilisant QAM à des degrés divers. Ces mots devraient être clairs comme le jour pour tout signaleur, je vais donc juste donner un gif de Wikipedia, qui, je l'espère, permettra de comprendre de quoi il s'agit pour ceux qui n'ont tout simplement pas encore été intéressés :

Une telle modulation, sous une forme ou une autre, est utilisée non seulement pour «l'anachronisme télévisuel», mais aussi pour tous les systèmes de transmission de données au sommet de la technologie. La vitesse du flux numérique dans le câble « antenne » est de plusieurs centaines de mégabits !

Paramètres du signal numérique

En utilisant le Deviser DS2400T en mode d'affichage des paramètres du signal numérique, nous pouvons voir comment cela se produit réellement :

Notre réseau contient des signaux de trois normes à la fois : DVB-T, DVB-T2 et DVB-C. Regardons-les un par un.

DVB-T

Cette norme n'est pas devenue la principale dans notre pays, cédant la place à la deuxième version, mais elle est tout à fait adaptée à l'utilisation par l'opérateur car les récepteurs DVB-T2 sont rétrocompatibles avec la norme de première génération, ce qui signifie que l'abonné peut recevoir un tel signal sur presque tous les téléviseurs numériques sans consoles supplémentaires. De plus, la norme destinée à la transmission par voie aérienne (la lettre T signifie Terrestre, éther) a une si bonne immunité au bruit et une telle redondance qu'elle fonctionne parfois là où, pour une raison quelconque, un signal analogique ne peut pas pénétrer.

Sur l'écran de l'appareil, nous pouvons observer comment la constellation 64QAM est construite (la norme prend en charge QPSK, 16QAM, 64QAM). On peut voir que dans des conditions réelles, les points ne s'additionnent pas, mais s'accompagnent d'une certaine dispersion. Ceci est normal tant que le décodeur peut déterminer à quelle case appartient le point d'arrivée, mais même dans l'image ci-dessus, il y a des zones où ils se trouvent à la frontière ou à proximité. A partir de cette image, vous pouvez déterminer rapidement la qualité du signal « à l'œil nu » : si l'amplificateur ne fonctionne pas bien, par exemple, les points sont localisés de manière chaotique, et le téléviseur ne peut pas assembler une image à partir des données reçues : il « pixellise » , voire se fige complètement. Il arrive parfois que le processeur amplificateur « oublie » d’ajouter l’une des composantes (amplitude ou phase) au signal. Dans de tels cas, sur l'écran de l'appareil, vous pouvez voir un cercle ou un anneau de la taille de l'ensemble du champ. Deux points en dehors du champ principal sont des points de référence pour le récepteur et ne véhiculent pas d'informations.

Sur le côté gauche de l'écran, sous le numéro de la chaîne, on voit des paramètres quantitatifs :

Niveau du signal (P) dans le même dBµV que pour l'analogique, cependant, pour un signal numérique, GOST ne régule que 50 dBµV à l'entrée du récepteur. Autrement dit, dans les zones présentant une plus grande atténuation, le « numérique » fonctionnera mieux que l'analogique.

La valeur des erreurs de modulation (MER) montre à quel point le signal que nous recevons est déformé, c'est-à-dire à quelle distance le point d'arrivée peut se trouver du centre du carré. Ce paramètre est similaire au rapport signal/bruit d'un système analogique ; la valeur normale pour 64QAM est de 28 dB. On voit bien que des écarts importants dans l'image ci-dessus correspondent à une qualité supérieure à la norme : c'est l'immunité au bruit du signal numérique.

Nombre d'erreurs dans le signal reçu (CBER) — le nombre d'erreurs dans le signal avant traitement par des algorithmes de correction.

Nombre d'erreurs après fonctionnement du décodeur Viterbi (Prolongation VBER) est le résultat d'un décodeur qui utilise des informations redondantes pour récupérer les erreurs dans le signal. Ces deux paramètres sont mesurés en « pièces par quantité prélevée ». Pour que l'appareil affiche un nombre d'erreurs inférieur à un sur cent mille ou dix millions (comme dans l'image ci-dessus), il doit accepter ces dix millions de bits, ce qui prend un certain temps sur un canal, donc le résultat de la mesure n'apparaît pas immédiatement, et peut même être mauvais au début (E -03, par exemple), mais après quelques secondes, vous atteignez un excellent paramètre.

DVB-T2

La norme de diffusion numérique adoptée en Russie peut également être transmise par câble. La forme de la constellation peut surprendre à première vue :

Cette rotation augmente en outre l'immunité au bruit, puisque le récepteur sait que la constellation doit être tournée d'un angle donné, ce qui signifie qu'il peut filtrer ce qui arrive sans décalage intégré. On constate que pour cette norme, les taux d'erreur sur les bits sont d'un ordre de grandeur plus élevés et les erreurs dans le signal avant traitement ne dépassent plus la limite de mesure, mais s'élèvent à un niveau bien réel de 8,6 par million. Pour les corriger, un décodeur est utilisé LDPC, le paramètre s'appelle donc LBER.
En raison d'une immunité accrue au bruit, cette norme prend en charge un niveau de modulation de 256QAM, mais actuellement, seul le 64QAM est utilisé en radiodiffusion.

DVB-C

Cette norme a été créée à l'origine pour la transmission par câble (C - Cable) - un support beaucoup plus stable que l'air, elle permet donc l'utilisation d'un degré de modulation plus élevé que le DVB-T, et transmet donc une plus grande quantité d'informations sans utiliser de complexe codage.

Ici, nous voyons la constellation 256QAM. Il y a plus de carrés, leur taille est devenue plus petite. La probabilité d'erreur a augmenté, ce qui signifie qu'un support plus fiable (ou un codage plus complexe, comme en DVB-T2) est nécessaire pour transmettre un tel signal. Un tel signal peut « se disperser » là où fonctionnent les signaux analogiques et DVB-T/T2, mais il dispose également d'une marge d'immunité au bruit et d'algorithmes de correction d'erreurs.

En raison de la probabilité d'erreur plus élevée, le paramètre MER pour 256-QAM est normalisé à 32 dB.

Le compteur de bits erronés a augmenté d'un autre ordre de grandeur et calcule désormais un bit erroné par milliard, mais même s'il y en a des centaines de millions (PRE-BER ~E-07-8), le décodeur Reed-Solomon utilisé dans ce cas La norme éliminera toutes les erreurs.

Source: habr.com