私たちの周りのテクノロジーの世界がデジタル化されているか、デジタル化を目指していることは誰もがよく知っています。 デジタル テレビ放送は決して新しいものではありませんが、特に興味がなかった方は、その固有のテクノロジーに驚くかもしれません。

一連の記事の内容

• パート 1: 一般的な CATV ネットワーク アーキテクチャ
• パート 2: 信号の構成と形状
• パート 3: アナログ信号コンポーネント
• パート 4: デジタル信号コンポーネント
• パート 5: 同軸配電ネットワーク
• パート 6: RF 信号増幅器
• パート 7: 光受信機
• パート 8: 光バックボーン ネットワーク
• パート 9: ヘッドエンド
• パート 10: CATV ネットワークのトラブルシューティング

デジタルテレビ信号の構成

デジタル テレビ信号は、さまざまなバージョンの MPEG (場合によっては他のコーデック) のトランスポート ストリームであり、さまざまな程度の QAM を使用して無線信号によって送信されます。 これらの言葉は通信員なら誰でもすぐに理解できるはずなので、GIF をあげておきます。 ウィキペディアまだ興味のない人にとっても、それが何であるかを理解してもらえることを願っています。

このような変調は、何らかの形で「テレビの時代錯誤」だけでなく、技術の頂点にあるすべてのデータ伝送システムにも使用されています。 「アンテナ」ケーブル内のデジタル ストリームの速度は数百メガビットです。

デジタル信号パラメータ

Deviser DS2400T をデジタル信号パラメータ表示モードで使用すると、これが実際にどのように起こるかを確認できます。

当社のネットワークには、DVB-T、DVB-T2、DVB-C という XNUMX つの規格の信号が同時に含まれています。 一つずつ見ていきましょう。

DVB-T

この規格は我が国ではまだ主流ではなく、第 2 バージョンに取って代わられていますが、DVB-TXNUMX 受信機には第 XNUMX 世代の規格との下位互換性があるため、通信事業者による使用には非常に適しています。追加のコンソールなしで、ほぼすべてのデジタル TV でそのような信号を受信できます。 さらに、無線伝送を目的とした規格 (文字 T は Terrestrial、ether の略) は優れたノイズ耐性と冗長性を備えているため、何らかの理由でアナログ信号が通過できない場所でも機能することがあります。

デバイス画面では、64QAM コンスタレーションがどのように構築されているかを観察できます (標準は QPSK、16QAM、64QAM をサポートしています)。 実際の状況では、ポイントは XNUMX つに加算されず、多少のばらつきがあることがわかります。 これは、デコーダが到着点がどの正方形に属するかを判断できる限り正常ですが、上の画像でも、境界上またはその近くに位置する領域があります。 この画像から、信号の品質を「目で」すぐに判断できます。たとえば、アンプが正常に動作していない場合、ドットの位置が無秩序で、テレビが受信データから画像を組み立てることができず、「ピクセル化」します。 、または完全にフリーズする場合もあります。 増幅プロセッサが信号に成分 (振幅または位相) の XNUMX つを追加することを「忘れる」場合があります。 このような場合、デバイスの画面上にフィールド全体のサイズの円またはリングが表示されます。 メインフィールドの外側の XNUMX 点は受信機の参照点であり、情報は伝えられません。

画面の左側のチャネル番号の下に、定量的パラメータが表示されます。

信号レベル (P）アナログの場合と同じ dBµV ですが、デジタル信号の場合、GOST は受信機への入力で 50 dBµV のみを制御します。 つまり、減衰が大きい領域では、「デジタル」の方がアナログよりもうまく機能します。

変調誤差の値 (MER) は、受信している信号がどの程度歪んでいるか、つまり到着点が正方形の中心からどの程度離れているかを示します。 このパラメータはアナログ システムの S/N 比に似ており、64QAM の通常値は 28 dB です。 上の画像の大きな偏差は標準を上回る品質に対応していることがはっきりとわかります。これはデジタル信号のノイズ耐性です。

受信信号内のエラーの数 (CBER) — 補正アルゴリズムによる処理前の信号内のエラーの数。

ビタビ復号器の動作後のエラー数 (VBER 拡張機能) は、冗長情報を使用して信号内のエラーを回復するデコーダーの結果です。 これらのパラメータはどちらも「採取量あたりの個数」で測定されます。 デバイスが (上の図のように) 03 万または XNUMX 万分の XNUMX 未満のエラー数を表示するには、これらの XNUMX 万ビットを受け入れる必要があり、XNUMX つのチャネルで時間がかかるため、測定結果ははすぐには表示されず、最初は悪い値になる場合もありますが (E -XNUMX など)、数秒後には優れたパラメータに達します。

DVB-T2

ロシアで採用されているデジタル放送規格もケーブル経由で送信できます。 星座の形は、一見すると少し驚くかもしれません。

この回転により、受信機はコンスタレーションを特定の角度だけ回転する必要があることを認識しているため、ノイズ耐性がさらに向上します。これは、組み込みのシフトなしで受信した信号をフィルタリングできることを意味します。 この規格では、ビット エラー レートが 8,6 桁高く、処理前の信号のエラーは測定限界を超えていないものの、実際には XNUMX/XNUMX 万に達していることがわかります。 それらを修正するにはデコーダが使用されます LDPC, したがって、このパラメーターは LBER と呼ばれます。
ノイズ耐性が向上したため、この規格は 256QAM の変調レベルをサポートしていますが、現在放送では 64QAM のみが使用されています。

DVB-C

この規格は元々、空気よりもはるかに安定した媒体であるケーブル (C - ケーブル) を介した伝送のために作成されました。そのため、DVB-T よりも高度な変調の使用が可能になり、複雑な信号を使用せずに大量の情報を伝送できます。コーディング。

ここでは 256QAM コンスタレーションが見えます。 正方形の数が増え、そのサイズが小さくなりました。 エラーの確率が増加しました。これは、そのような信号を送信するには、より信頼性の高いメディア (DVB-T2 などのより複雑なコーディング) が必要であることを意味します。 このような信号は、アナログおよび DVB-T/T2 が動作する場所で「散乱」する可能性がありますが、ノイズ耐性とエラー修正アルゴリズムの余裕もあります。

エラーの可能性が高いため、256-QAM の MER パラメータは 32 dB に正規化されています。

エラー ビットのカウンタはさらに 07 桁増加し、8 億あたり XNUMX ビットのエラー ビットを計算するようになりましたが、たとえ数億ビットあったとしても (PRE-BER ~E-XNUMX-XNUMX)、このコードで使用されているリードソロモン デコーダは、標準を使用すると、すべてのエラーが排除されます。

出所： habr.com