Kita semua tahu betul bahwa dunia teknologi di sekitar kita adalah digital, atau sedang mengupayakannya. Penyiaran televisi digital bukanlah sesuatu yang baru, namun jika Anda belum tertarik secara khusus, teknologi yang ada mungkin akan mengejutkan Anda.

Isi dari seri artikel

• Bagian 1: Arsitektur umum jaringan CATV
• Bagian 2: Komposisi dan bentuk gelombang
• Bagian 3: Komponen analog dari sinyal
• Bagian 4: Komponen digital dari sinyal
• Bagian 5: Jaringan Distribusi Koaksial
• Bagian 6: Penguat RF
• Bagian 7: Penerima Optik
• Bagian 8: Jaringan tulang punggung optik
• Bagian 9: Ujung kepala
• Bagian 10: Pemecahan masalah pada jaringan TV kabel

Komposisi sinyal televisi digital

Sinyal televisi digital adalah aliran transportasi dari berbagai versi MPEG (terkadang codec lain), yang ditransmisikan melalui sinyal radio menggunakan QAM dengan derajat yang berbeda-beda. Kata-kata ini harusnya jelas bagi pemberi sinyal mana pun, jadi saya hanya akan memberikan gif darinya wikipedia, yang saya harap dapat memberikan pemahaman tentang apa itu bagi mereka yang belum tertarik:

Modulasi semacam itu dalam satu atau lain bentuk digunakan tidak hanya untuk “anakronisme televisi”, tetapi juga untuk semua sistem transmisi data di puncak teknologi. Kecepatan aliran digital di kabel “antena” adalah ratusan megabit!

Parameter sinyal digital

Dengan menggunakan Deviser DS2400T dalam mode menampilkan parameter sinyal digital, kita dapat melihat bagaimana hal ini sebenarnya terjadi:

Jaringan kami berisi sinyal dari tiga standar sekaligus: DVB-T, DVB-T2 dan DVB-C. Mari kita lihat satu per satu.

DVB-T

Standar ini belum menjadi yang utama di negara kita, digantikan oleh versi kedua, tetapi cukup cocok untuk digunakan oleh operator karena receiver DVB-T2 kompatibel dengan standar generasi pertama, yang berarti pelanggan dapat menerima sinyal seperti itu di hampir semua TV digital tanpa konsol tambahan. Selain itu, standar yang dimaksudkan untuk transmisi melalui udara (huruf T adalah singkatan dari Terrestrial, ether) memiliki kekebalan kebisingan dan redundansi yang baik sehingga terkadang berfungsi di mana, karena alasan tertentu, sinyal analog tidak dapat menembus.

Di layar perangkat kita dapat mengamati bagaimana konstelasi 64QAM dibangun (standar mendukung QPSK, 16QAM, 64QAM). Terlihat bahwa dalam kondisi nyata titik-titik tersebut tidak bertambah menjadi satu, melainkan muncul secara berhamburan. Hal ini normal selama decoder dapat menentukan di kotak mana titik kedatangan berada, tetapi bahkan pada gambar di atas terdapat area yang lokasinya berada di perbatasan atau di dekatnya. Dari gambar ini Anda dapat dengan cepat menentukan kualitas sinyal “dengan mata”: jika amplifier tidak berfungsi dengan baik, misalnya, titik-titik terletak secara kacau, dan TV tidak dapat mengumpulkan gambar dari data yang diterima: itu “piksel” , atau bahkan membeku sepenuhnya. Ada kalanya prosesor amplifier “lupa” menambahkan salah satu komponen (amplitudo atau fasa) pada sinyal. Dalam kasus seperti itu, di layar perangkat Anda dapat melihat lingkaran atau cincin seukuran seluruh bidang. Dua titik di luar bidang utama merupakan titik acuan bagi penerima dan tidak membawa informasi.

Di sisi kiri layar, di bawah nomor saluran, kita melihat parameter kuantitatif:

Tingkat sinyal (P) dalam dBµV yang sama dengan analog, namun untuk sinyal digital, GOST hanya mengatur 50 dBµV pada input ke penerima. Artinya, di area dengan redaman lebih besar, “digital” akan bekerja lebih baik dibandingkan analog.

Nilai kesalahan modulasi (MER) menunjukkan seberapa terdistorsinya sinyal yang kita terima, yaitu seberapa jauh titik kedatangan dari pusat persegi. Parameter ini mirip dengan rasio signal-to-noise dari sistem analog; nilai normal untuk 64QAM adalah dari 28 dB. Terlihat jelas bahwa penyimpangan yang signifikan pada gambar di atas berhubungan dengan kualitas di atas normal: ini adalah kekebalan kebisingan dari sinyal digital.

Jumlah kesalahan dalam sinyal yang diterima (CBER) — jumlah kesalahan dalam sinyal sebelum diproses oleh algoritma koreksi apa pun.

Jumlah kesalahan setelah pengoperasian decoder Viterbi (VBER) adalah hasil dekoder yang menggunakan informasi berlebihan untuk memulihkan kesalahan pada sinyal. Kedua parameter ini diukur dalam “potongan per kuantitas yang diambil.” Agar perangkat dapat menunjukkan jumlah kesalahan kurang dari satu dalam seratus ribu atau sepuluh juta (seperti pada gambar di atas), perangkat perlu menerima sepuluh juta bit ini, yang memerlukan waktu pada satu saluran, sehingga hasil pengukurannya tidak langsung muncul, dan bahkan mungkin buruk pada awalnya (E -03, misalnya), tetapi setelah beberapa detik Anda mencapai parameter yang sangat baik.

DVB-T2

Standar penyiaran digital yang diadopsi di Rusia juga dapat ditransmisikan melalui kabel. Sekilas bentuk konstelasi ini mungkin agak mengejutkan:

Rotasi ini juga meningkatkan kekebalan kebisingan, karena penerima mengetahui bahwa konstelasi harus diputar dengan sudut tertentu, yang berarti ia dapat menyaring apa yang datang tanpa adanya pergeseran bawaan. Dapat dilihat bahwa untuk standar ini tingkat kesalahan bit adalah urutan besarnya lebih tinggi dan kesalahan dalam sinyal sebelum pemrosesan tidak lagi melebihi batas pengukuran, tetapi berjumlah 8,6 per juta. Untuk memperbaikinya, decoder digunakan LDPC, jadi parameternya disebut LBER.
Karena peningkatan kekebalan kebisingan, standar ini mendukung tingkat modulasi 256QAM, namun saat ini hanya 64QAM yang digunakan dalam penyiaran.

DVB-C

Standar ini awalnya dibuat untuk transmisi melalui kabel (C - Cable) - media yang jauh lebih stabil daripada udara, oleh karena itu memungkinkan penggunaan tingkat modulasi yang lebih tinggi daripada DVB-T, dan oleh karena itu mentransmisikan lebih banyak informasi tanpa menggunakan kompleks pengkodean.

Di sini kita melihat konstelasi 256QAM. Ada lebih banyak kotak, ukurannya menjadi lebih kecil. Kemungkinan kesalahan telah meningkat, yang berarti diperlukan media yang lebih andal (atau pengkodean yang lebih kompleks, seperti pada DVB-T2) untuk mengirimkan sinyal tersebut. Sinyal seperti itu dapat “menyebar” di tempat analog dan DVB-T/T2 bekerja, namun ia juga memiliki margin kekebalan terhadap kebisingan dan algoritma koreksi kesalahan.

Karena kemungkinan kesalahan yang lebih tinggi, parameter MER untuk 256-QAM dinormalisasi menjadi 32 dB.

Penghitung bit yang salah telah meningkatkan urutan besarnya dan sekarang menghitung satu bit yang salah per miliar, tetapi meskipun ada ratusan juta bit tersebut (PRE-BER ~E-07-8), dekoder Reed-Solomon digunakan dalam hal ini standar akan menghilangkan semua kesalahan.

Sumber: www.habr.com