Sappiamo tutti perfettamente che il mondo della tecnologia intorno è digitale o si sforza per questo. La trasmissione digitale è tutt'altro che nuova, ma se non sei stato particolarmente interessato ad essa, le tecnologie in essa inerenti potrebbero essere inaspettate per te.
Contenuto della serie di articoli
- Parte 4: Componente digitale del segnale
- Parte 5: Rete di distribuzione coassiale
- Parte 6: Amplificatori RF
- Parte 7: Ricevitori ottici
- Parte 8: Rete dorsale ottica
- Parte 9: Headend
- Parte 10: Risoluzione dei problemi sulla rete TV via cavo
Composizione di un segnale televisivo digitale
Un segnale televisivo digitale è un flusso di trasporto di diverse versioni di MPEG (a volte altri codec), trasmesso da un segnale radio utilizzando QAM di vari gradi. Per qualsiasi segnalatore, queste parole dovrebbero essere chiare come il giorno, quindi darò solo una gif da , che, spero, darà un'idea di cosa sia per coloro che semplicemente non sono ancora interessati:
Tale modulazione in una forma o nell'altra viene utilizzata non solo per il "teleanacronismo", ma anche per tutti i sistemi di trasmissione dati che sono all'apice della tecnologia. La velocità del flusso digitale nel cavo "antenna" è di centinaia di megabit!
Parametri del segnale digitale
Utilizzando il dispositivo Deviser DS2400T nella modalità di visualizzazione dei parametri di un segnale digitale, possiamo vedere come accade realmente:
Nella nostra rete ci sono segnali di tre standard contemporaneamente: questi sono DVB-T, DVB-T2 e DVB-C. Consideriamoli a loro volta.
DVB-T
Questo standard non è diventato il principale nel nostro Paese, lasciando il posto alla seconda versione, ma è abbastanza adatto all'uso da parte dell'operatore per il motivo che i ricevitori DVB-T2 sono retrocompatibili con lo standard di prima generazione, il che significa che il l'abbonato può ricevere tale segnale su quasi tutte le TV digitali senza dispositivi aggiuntivi. Inoltre, lo standard destinato alla trasmissione via etere (la lettera T sta per Terrestrial, ether) ha un'immunità al rumore e una ridondanza così buone che a volte funziona dove, per qualche motivo, un segnale analogico non si insinua.
Sullo schermo del dispositivo possiamo osservare come viene costruita la costellazione 64QAM (lo standard supporta QPSK, 16QAM, 64QAM). Si può vedere che in condizioni reali i punti non si sommano affatto in uno, ma arrivano con una certa espansione. Questo è normale fintanto che il decoder può determinare a quale casella appartiene il punto arrivato, ma anche nell'immagine sopra sono visibili aree dove si trovano sul confine o vicino ad esso. Da questa immagine è possibile determinare rapidamente "a occhio" la qualità del segnale: se l'amplificatore non funziona bene, ad esempio, i punti sono disposti in modo casuale e la TV non può assemblare un'immagine dai dati ricevuti: "pixel ", o addirittura si blocca completamente. Ci sono momenti in cui il processore dell'amplificatore "dimentica" di aggiungere uno dei componenti (ampiezza o fase) al segnale. In tali casi, sullo schermo del dispositivo è possibile vedere un cerchio o un anello delle dimensioni dell'intero campo. Due punti al di fuori del campo principale sono punti di riferimento per il ricevitore e non portano informazioni.
Sul lato sinistro dello schermo, sotto il numero del canale, vediamo i parametri quantitativi:
Livello del segnale (P) nello stesso dBμV dell'analogico, tuttavia, per un segnale digitale, GOST regola già solo 50dBμV all'ingresso del ricevitore. Cioè, nelle aree con maggiore attenuazione, la "cifra" funzionerà meglio dell'analogico.
Il valore degli errori di modulazione (MER) mostra quanto è distorto il segnale che riceviamo, cioè quanto può essere lontano il punto di arrivo dal centro del quadrato. Questo parametro è simile al rapporto segnale/rumore di un sistema analogico, il valore normale per 64QAM è di 28dB. Si vede chiaramente qui che deviazioni significative nell'immagine sopra corrispondono a una qualità superiore alla norma: questa è l'immunità al rumore del segnale digitale.
Il numero di errori nel segnale ricevuto (CBER) è il numero di errori nel segnale prima dell'elaborazione da parte di qualsiasi algoritmo di correzione.
Il numero di errori dopo l'operazione del decoder Viterbi (VBER) è il risultato del lavoro del decodificatore, che utilizza informazioni ridondanti per recuperare gli errori nel segnale. Entrambi questi parametri sono misurati in "pezzi per numero preso". Affinché il dispositivo mostri un numero di errori inferiore a uno su centomila o dieci milioni (come nell'immagine sopra), deve accettare questi dieci milioni di bit, il che richiede un po' di tempo su un canale, quindi il risultato della misurazione non appare immediatamente, e potrebbe anche essere pessimo all'inizio (E -03, per esempio), ma dopo un paio di secondi arriva a un'ottima impostazione.
DVB-T2
Lo standard di trasmissione digitale adottato in Russia può essere trasmesso anche via cavo. La forma della costellazione a prima vista può essere alquanto sorprendente:
Tale rotazione aumenta ulteriormente l'immunità al rumore, poiché il ricevitore sa che la costellazione deve essere ruotata di un dato angolo, il che significa che è possibile filtrare ciò che arriva senza uno spostamento incorporato. Si può vedere qui che per questo standard i tassi di errore di bit sono di un ordine di grandezza più alti e gli errori nel segnale prima dell'elaborazione non vanno più oltre il limite di misurazione, ma sono abbastanza reali 8,6 per milione. Un decoder viene utilizzato per correggerli. LDPC, quindi il parametro si chiama LBER.
A causa della maggiore immunità al rumore, questo standard supporta il livello di modulazione di 256QAM, ma al momento nella trasmissione viene utilizzato solo 64QAM.
DVB-C
Questo standard è stato originariamente creato per la trasmissione via cavo (C - Cable): l'ambiente è molto più stabile dell'aria, quindi consente di utilizzare un grado di modulazione più elevato rispetto al DVB-T e quindi trasmettere più informazioni senza utilizzare una codifica complessa.
Qui vediamo la costellazione 256QAM. Ci sono più quadrati, le loro dimensioni sono diventate più piccole. La probabilità di errore è aumentata, il che significa che per trasmettere tale segnale è necessario un mezzo più affidabile (o una codifica più complessa, come nel DVB-T2). Tale segnale può "spargere" dove funzionano analogico e DVB-T / T2, tuttavia ha anche un margine di immunità al rumore e algoritmi di correzione degli errori.
A causa della maggiore probabilità di errore, il parametro MER per 256-QAM è già normalizzato a 32 dB.
Il contatore di bit errati è salito di un ordine di grandezza e calcola già un bit errato per miliardo, ma anche se sono centinaia di milioni (PRE-BER ~ E-07-8), il decodificatore Reed-Solomon utilizzato in questo standard eliminare tutti gli errori.
Fonte: habr.com