Svi znamo da je svijet tehnologije oko nas digitalan ili teži tome. Digitalno televizijsko emitiranje nije nova stvar, no ako se niste posebno zanimali za to, tehnologije koje ga prate mogu vas iznenaditi.
Sadržaj serije članaka
- Dio 4: Digitalna komponenta signala
- Dio 5: Koaksijalna distribucijska mreža
- Dio 6: RF pojačala
- Dio 7: Optički prijemnici
- Dio 8: Optička magistralna mreža
- Dio 9: Glavna stanica
- Dio 10: Pretraživanje i otklanjanje kvarova na KTV mreži
Sastav digitalnog televizijskog signala
Digitalni televizijski signal predstavlja transportni tok različitih verzija MPEG (ponekad i drugih kodeka), prenesen radio signalom uz korištenje kvadratne amplitudne modulacije QAM različitih stupnjeva. Svakom telekomunikatoru ova bi izjava trebala biti jasna kao dan, stoga ću samo navesti gif iz , koji će, nadam se, pomoći razumjeti o čemu se radi onima koji se još nisu zanimali:
Takva modulacija u jednom ili drugom obliku koristi se ne samo za "televizijski anahronizam", već i za sve sustave prijenosa podataka koji su na vrhuncu tehnologije. Brzina digitalnog toka u "antenom" kabelu dostiže stotine megabita!
Parametri digitalnog signala
Koristeći uređaj Deviser DS2400T u načinu prikazivanja parametara digitalnog signala, možemo vidjeti kako to izgleda u stvarnosti:
U našoj mreži prisutni su signali tri standarda: DVB-T, DVB-T2 i DVB-C. Razmotrit ćemo ih redom.
DVB-T
Ovaj standard nije postao glavna opcija u našoj zemlji, ustupivši mjesto drugoj verziji, no sasvim je prikladan za korištenje od strane operatera jer su DVB-T2 prijemnici unazad kompatibilni s prvim standardom, što znači da korisnik može primiti takav signal na gotovo bilo kojem digitalnom televizoru bez dodatnih prijemnika. Osim toga, standard namijenjen prijenosu kroz zrak (slovo T označava Terrestrial, odnosno zrak), ima toliko dobru otpornost na smetnje i redundanciju da ponekad radi tamo gdje iz različitih razloga ne prolazi analogni signal.
Na ekranu uređaja možemo vidjeti kako se gradi zviježđe 64QAM (standard podupire QPSK, 16QAM, 64QAM). Vidljivo je da u stvarnim uvjetima točke nikako ne oblikuju jedan oblik, već dolaze s određenim odstupanjem. To je normalno sve dok dekoder može odrediti kojem točno kvadratu pripada došla točka, ali čak i na prikazanoj slici vide se dijelovi gdje su smješteni na granici ili blizu nje. Ovaj uzorak može se brzo „na oko“ koristiti za određivanje kvalitete signala: pri lošem radu pojačala, na primjer, točke su raspoređene nasumično, a televizor ne može sastaviti sliku iz primljenih podataka: „pikselizira”, pa čak i potpuno zastaje. Dogode se slučajevi kada procesor pojačala „zaboravi” dodati u signal jednu od komponenti (amplitudu ili fazu). U takvim slučajevima na ekranu uređaja može se vidjeti krug ili prsten veličine cijelog polja. Dvije točke izvan glavnog polja služe kao referentne za prijemnik i ne sadrže informacije.
Na lijevoj strani ekrana, ispod broja kanala, vidimo kvantitativne parametre:
Razina signala (P) u istim dBmV, kao i za analogni signal, međutim za digitalni signal GOST propisuje već samo 50 dBmV na ulazu u prijemnik. Drugim riječima, na područjima s većim slabljenjem „digitalni” će raditi bolje od analognog.
Vrijednost modulacijskih grešaka (MER) pokazuje koliko je signal iskrivljen koji primamo, odnosno koliko daleko može biti došla točka od središta kvadrata. Ovaj parametar sličan je odnosu „signal/šum” iz analogne sustava, normalna vrijednost za 64QAM — od 28dB. Ovdje je dobro vidljivo da značajna odstupanja na prikazanoj slici odgovaraju kvaliteti iznad norme: u tome leži otpornost digitalnog signala na smetnje.
Broj grešaka u primljenom signalu (CBER) — broj grešaka u signalu prije obrade bilo kojim algoritmima ispravljanja.
Broj grešaka nakon rada Viterbijevog dekodera (VBER) — rezultat rada dekodera koji koristi višak informacija za ispravljanje grešaka u signalu. Oba ova parametra mjere se u 'komadima po broju primljenog'. Da bi uređaj pokazao manje od jedne greške na sto tisuća ili deset milijuna (kao na prikazanoj slici), treba prihvatiti tih deset milijuna bita, što na jednom kanalu traje neko vrijeme, pa se rezultat mjerenja ne pojavljuje odmah, a može čak na početku biti loš (E-03, primjerice), ali nakon nekoliko sekundi izbiti na odličan parametar.
DVB-T2
Navedeni standard digitalnog zemaljskog emitiranja koji je prihvaćen u Rusiji može se također prenijeti putem užeta. Oblik sazviježđa na prvi pogled može pomalo iznenaditi:
Ova rotacija dodatno povećava otpornost na smetnje jer prijemnik zna da bi sazviježđe trebalo biti okrenuto pod zadanim kutom, što omogućava filtriranje onoga što dolazi bez zaključenog pomaka. Ovdje se može vidjeti da su za ovaj standard norme bitovnih grešaka red veličine više i greške u signalu prije obrade ne izlaze izvan granica mjerenja, već čine sasvim realnih 8,6 na milijun. Za njihovo ispravljanje koristi se dekoder. LDPC, stoga se parametr zove LBER.
Zahvaljujući povećanoj otpornosti na smetnje, ovaj standard podržava razinu modulacije 256QAM, ali trenutno se u zemaljskom emitiranju koristi samo 64QAM.
DVB-C
Ovaj standard je izvorno stvoren za prijenos putem užeta (C — Cable) — sredine koja je mnogo stabilnija od zraka, što omogućava korištenje više razine modulacije nego DVB-T, a time i prijenos većeg volumena informacija, bez korištenja složenog kodiranja.
Ovdje vidimo sazviježđe 256QAM. Kvadrata je više, njihova veličina je manja. Vjerojatnost greške je povećana, što znači da je za prijenos takvog signala potrebno pouzdanije okruženje (ili složenije kodiranje, kao u DVB-T2). Takav signal može 'raskuhati' tamo gdje rade analogni i DVB-T/T2, no također ima rezervu otpornosti na smetnje i algoritme za ispravljanje grešaka.
Zbog veće vjerojatnosti greške, parametr MER za 256-QAM normiran je već na 32 dB.
Broj pogrešnih bitova je porastao još jednoj razini i sada računa jedan pogrešan bit na milijardu, ali čak i ako ih bude stotine milijuna (PRE-BER ~E-07-8), dekoder Reed-Solomon korišten u ovom standardu će ispraviti sve pogreške.
Izvor: habr.com
