Mindannyian tudjuk, hogy a technikai világ digitális, vagy arra törekszik. A digitális televíziózás már régen létezik, azonban ha nem érdeklődtél különösebben iránta, meglepő lehet számodra a hozzá kapcsolódó technológia.
Cikk sorozat tartalma
- 4. rész: A jel digitális komponense
- 5. rész: Koaxiális elosztóhálózat
- 6. rész: RF-jelszórók
- 7. rész: Optikai vevők
- 8. rész: Optikai gerinchálózat
- 9. rész: Fejállomás
- 10. rész: Hibák keresése és elhárítása a KTV hálózaton
A digitális televíziós jel összetevői
A digitális televíziós jel különböző MPEG verziók (néha más kodekek) szállítófolyama, amely rádiójelként kerül továbbításra, különböző fokú négyzetamplitúdó moduláció (QAM) alkalmazásával. E kifejezések bármelyik kommunikációs szakember számára tiszták kell legyenek, ezért csak egy gif-et hozok, ami remélhetőleg érthetővé teszi ezt azok számára, akik még nem érdeklődtek iránta: , amely remélem, megértést nyújt arról, hogy ez mi is, azok számára, akik még nem érdeklődtek iránta:
Ez a moduláció valamilyen formában nemcsak a „tévéidőzítéshez”, hanem a legmodernebb adatátviteli rendszerekhez is használható. A digitális áramlás sebessége az „antenna” kábelen több száz megabit!
A digitális jel paraméterei
A Deviser DS2400T eszköz használatával a digitális jelszabályok megjelenítésére, láthatjuk, hogyan néz ez ki a valóságban:
Hálózatunkban három szabványú jel található: ezek a DVB-T, DVB-T2 és DVB-C. Nézzük meg őket sorban.
DVB-T
Ez a szabvány nem vált alapvetővé hazánkban, átadva a helyét a második verziónak, azonban az operátor számára teljesen alkalmas, mert a DVB-T2 vevők hátrafelé kompatibilisek az első generációs szabvánnyal, tehát a felhasználó szinte bármely digitális televízión fogadhat ilyen jelet kiegészítő dekóder nélkül. Ezen felül a levegőn történő továbbításra szánt szabvány (a T betű – a Terrestrial, azaz földi) olyan jó interferenciavédelemmel és redundanciával rendelkezik, hogy olykor ott is működik, ahol valamilyen okból az analóg jel nem érkezik meg.
Az eszköz képernyőjén figyelemmel kísérhetjük, hogyan épül fel a 64QAM csillagkép (a szabvány támogatja a QPSK, 16QAM, 64QAM formátumokat). Látható, hogy valódi körülmények között a pontok egyáltalán nem egyesülnek, hanem bizonyos szórással érkeznek. Ez normális, mindaddig, amíg a dekóder képes meghatározni, hogy a megérkezett pont pontosan melyik négyzethez tartozik, de még a bemutatott képen is látszanak olyan területek, ahol a pontok a határvonal közelében helyezkednek el. Ebből a képből gyorsan „szemre” meg lehet állapítani a jel minőségét: ha az erősítő rosszul működik, például a pontok szétszórtan helyezkednek el, és a televízió nem tudja összeszedni a képet az érkezett adatokból: „pixeleződik”, vagy akár teljesen meg is áll. Előfordul, hogy az erősítő processzora „elfelejti” hozzáadni a jelhez az egyik összetevőt (amplitúdót vagy fázist). Ilyen esetekben az eszköz képernyőjén egy kör vagy gyűrű látható, amely az egész mező méretével egyenlő. A fő mezőn kívüli két pont hivatkozásként szolgál a vevő számára, és nem hordoz információt.
A képernyő bal oldalán, a csatorna száma alatt láthatjuk a mennyiségi paramétereket:
A jel szintje (P) ugyanolyan dBmV-ben van, mint az analóg esetében, azonban a digitális jel esetében a GOST már csak 50 dBmV-t ír elő a vevő bemenetén. Tehát azokon a területeken, ahol nagyobb a csillapítás, a „digitális” jobb lesz, mint az analóg.
A modulációs hibák értéke (MER) megmutatja, mennyire torzított jelet fogadunk, azaz mennyire távol lehet a megérkezett pont a négyzet közepétől. Ez a paraméter hasonló a „jel/zaj” arányhoz az analóg rendszerből, a normál érték 64QAM esetén 28 dB-től kezdődik. Itt jól látható, hogy a bemutatott képen jelentős eltérések a normálnál jobb minőséget jelentenek: ez a digitális jel zajvédelmi szempontjából kedvező.
A fogadott jel hibáinak száma (CBER) — a jel hibáinak száma a hibajavító algoritmusok alkalmazása előtt.
A hibák száma a Viterbi dekóder működése után (VBER) — a decoder's output that uses redundant information to recover errors in the signal. Both of these parameters are measured in 'pieces per amount received.' For the device to show an error count of less than one in a hundred thousand or ten million (as shown in the image), it needs to receive those ten million bits, which takes some time on a single channel, so the measurement result does not appear immediately and might even initially be poor (e-03, for example), but after a couple of seconds, it can reach an excellent parameter.
DVB-T2
The standard for digital terrestrial broadcasting accepted in Russia can also be transmitted via cable. The constellation shape may surprise at first glance:
This rotation further enhances interference protection, as the receiver knows that the constellation should be rotated at a specified angle, allowing it to filter out what arrives without the programmed shift. It is evident that for this standard, the bit error rates are significantly higher, and the errors in the signal prior to processing do not exceed the measurement limits but instead amount to a quite realistic 8.6 per million. A decoder is used to correct them. LDPC, hence the parameter is called LBER.
Due to the increased interference protection, this standard supports a modulation level of 256QAM, but currently, only 64QAM is used in terrestrial broadcasting.
DVB-C
This standard was originally created for cable transmission (C — Cable) — a medium much more stable than air, allowing for a higher modulation degree than DVB-T, thus transmitting a larger volume of information without using complex coding.
Here we see a constellation of 256QAM. The squares have increased in number and decreased in size. The probability of error has increased, meaning that a more reliable environment is needed for such a signal transmission (or more complex encoding, as in DVB-T2). Such a signal can 'fall apart' where analog and DVB-T/T2 operate, but it also has a margin of interference protection and error correction algorithms.
Due to the higher probability of error, the MER parameter for 256-QAM is standardized already at 32dB.
A hibás bitek számlálója egy nagyságrenddel emelkedett, és már egy hibás bitet számol milliárdonként, de még ha ezek számos milliót tesznek is ki (PRE-BER ~E-07-8), a használt Reed-Solomon dekóder ebben a szabványban minden hibát el fog hárítani.
Forrás: habr.com
