Kita semua tahu betul bahawa dunia teknologi di sekeliling kita adalah digital, atau sedang berusaha untuk itu. Penyiaran televisyen digital jauh daripada baharu, tetapi jika anda tidak berminat secara khusus, teknologi yang wujud mungkin mengejutkan anda.

Kandungan siri artikel

• Bahagian 1: Seni bina rangkaian CATV umum
• Bahagian 2: Komposisi dan bentuk isyarat
• Bahagian 3: Komponen Isyarat Analog
• Bahagian 4: Komponen Isyarat Digital
• Bahagian 5: Rangkaian pengedaran sepaksi
• Bahagian 6: Penguat Isyarat RF
• Bahagian 7: Penerima optik
• Bahagian 8: Rangkaian tulang belakang optik
• Bahagian 9: Tajuk
• Bahagian 10: Menyelesaikan masalah rangkaian CATV

Komposisi isyarat televisyen digital

Isyarat televisyen digital ialah aliran pengangkutan versi MPEG yang berbeza (kadangkala codec lain), yang dihantar oleh isyarat radio menggunakan QAM yang berbeza-beza darjah. Kata-kata ini harus jelas sebagai hari kepada mana-mana isyarat, jadi saya hanya akan memberikan gif daripada Wikipedia, yang, saya harap, akan memberi pemahaman tentang apa itu bagi mereka yang masih belum berminat:

Modulasi sedemikian dalam satu bentuk atau yang lain digunakan bukan sahaja untuk "anakronisme televisyen", tetapi juga untuk semua sistem penghantaran data di puncak teknologi. Kelajuan aliran digital dalam kabel "antena" adalah beratus-ratus megabit!

Parameter isyarat digital

Menggunakan Deviser DS2400T dalam mod memaparkan parameter isyarat digital, kita boleh melihat bagaimana ini sebenarnya berlaku:

Rangkaian kami mengandungi isyarat tiga piawai sekaligus: DVB-T, DVB-T2 dan DVB-C. Mari kita lihat mereka satu persatu.

DVB-T

Piawaian ini tidak menjadi yang utama di negara kita, memberi laluan kepada versi kedua, tetapi ia agak sesuai untuk digunakan oleh pengendali atas sebab penerima DVB-T2 serasi ke belakang dengan piawaian generasi pertama, yang bermaksud pelanggan boleh menerima isyarat sedemikian pada hampir mana-mana TV digital tanpa konsol tambahan. Di samping itu, piawaian yang dimaksudkan untuk penghantaran melalui udara (huruf T bermaksud Terestrial, eter) mempunyai imuniti bunyi yang baik dan redundansi yang kadang-kadang berfungsi di mana, atas sebab tertentu, isyarat analog tidak dapat menembusi.

Pada skrin peranti kita boleh melihat bagaimana buruj 64QAM sedang dibina (standard menyokong QPSK, 16QAM, 64QAM). Ia boleh dilihat bahawa dalam keadaan sebenar mata tidak bergabung menjadi satu, tetapi datang dengan beberapa taburan. Ini adalah perkara biasa selagi penyahkod boleh menentukan petak mana tempat tiba, tetapi walaupun dalam imej di atas terdapat kawasan di mana ia terletak di sempadan atau berdekatan dengannya. Daripada gambar ini, anda boleh dengan cepat menentukan kualiti isyarat "dengan mata": jika penguat tidak berfungsi dengan baik, sebagai contoh, titik-titik terletak secara huru-hara, dan TV tidak dapat memasang gambar daripada data yang diterima: ia "berpixel" , atau bahkan membeku sepenuhnya. Ada kalanya pemproses penguat "terlupa" untuk menambah salah satu komponen (amplitud atau fasa) kepada isyarat. Dalam kes sedemikian, pada skrin peranti anda boleh melihat bulatan atau membunyikan saiz keseluruhan medan. Dua titik di luar medan utama adalah titik rujukan untuk penerima dan tidak membawa maklumat.

Di sebelah kiri skrin, di bawah nombor saluran, kita melihat parameter kuantitatif:

Tahap isyarat (P) dalam dBµV yang sama seperti analog, walau bagaimanapun, untuk isyarat digital GOST mengawal hanya 50 dBµV pada input kepada penerima. Iaitu, di kawasan yang mempunyai pengecilan yang lebih besar, "digital" akan berfungsi lebih baik daripada analog.

Nilai ralat modulasi (MER) menunjukkan betapa herot isyarat yang kita terima, iaitu, sejauh mana titik tiba boleh berada dari pusat petak. Parameter ini adalah serupa dengan nisbah isyarat kepada hingar daripada sistem analog; nilai normal untuk 64QAM adalah daripada 28 dB. Ia boleh dilihat dengan jelas bahawa sisihan ketara dalam imej di atas sepadan dengan kualiti di atas norma: ini adalah imuniti bunyi isyarat digital.

Bilangan ralat dalam isyarat yang diterima (CBER) — bilangan ralat dalam isyarat sebelum diproses oleh mana-mana algoritma pembetulan.

Bilangan ralat selepas operasi penyahkod Viterbi (VBER) adalah hasil daripada penyahkod yang menggunakan maklumat berlebihan untuk memulihkan ralat dalam isyarat. Kedua-dua parameter ini diukur dalam "kepingan setiap kuantiti yang diambil." Untuk membolehkan peranti menunjukkan bilangan ralat kurang daripada satu dalam seratus ribu atau sepuluh juta (seperti dalam imej di atas), ia perlu menerima sepuluh juta bit ini, yang mengambil sedikit masa pada satu saluran, jadi hasil pengukuran tidak muncul serta-merta, malah mungkin teruk pada mulanya (E -03, contohnya), tetapi selepas beberapa saat anda mencapai parameter yang sangat baik.

DVB-T2

Piawaian penyiaran digital yang diterima pakai di Rusia juga boleh dihantar melalui kabel. Bentuk buruj mungkin agak mengejutkan pada pandangan pertama:

Putaran ini juga meningkatkan imuniti bunyi, kerana penerima tahu bahawa buruj mesti diputar mengikut sudut tertentu, yang bermaksud ia boleh menapis apa yang datang tanpa anjakan terbina dalam. Ia boleh dilihat bahawa untuk piawaian ini kadar ralat bit adalah susunan magnitud yang lebih tinggi dan ralat dalam isyarat sebelum pemprosesan tidak lagi melebihi had pengukuran, tetapi berjumlah sangat nyata 8,6 setiap juta. Untuk membetulkannya, penyahkod digunakan LDPC, jadi parameter dipanggil LBER.
Disebabkan oleh peningkatan imuniti hingar, piawaian ini menyokong tahap modulasi 256QAM, tetapi pada masa ini hanya 64QAM digunakan dalam penyiaran.

DVB-C

Piawaian ini pada asalnya dicipta untuk penghantaran melalui kabel (C - Kabel) - medium yang jauh lebih stabil daripada udara, oleh itu ia membenarkan penggunaan tahap modulasi yang lebih tinggi daripada DVB-T, dan oleh itu menghantar lebih banyak maklumat tanpa menggunakan kompleks pengekodan.

Di sini kita melihat buruj 256QAM. Terdapat lebih banyak petak, saiznya menjadi lebih kecil. Kebarangkalian ralat telah meningkat, yang bermaksud bahawa medium yang lebih dipercayai (atau pengekodan yang lebih kompleks, seperti dalam DVB-T2) diperlukan untuk menghantar isyarat sedemikian. Isyarat sedemikian boleh "menyebarkan" di mana analog dan DVB-T/T2 berfungsi, tetapi ia juga mempunyai margin imuniti hingar dan algoritma pembetulan ralat.

Disebabkan kebarangkalian ralat yang lebih tinggi, parameter MER untuk 256-QAM dinormalkan kepada 32 dB.

Pembilang bit yang salah telah meningkat satu lagi susunan magnitud dan kini mengira satu bit yang salah setiap bilion, tetapi walaupun terdapat ratusan juta daripadanya (PRE-BER ~E-07-8), penyahkod Reed-Solomon yang digunakan dalam ini standard akan menghapuskan semua ralat.

Sumber: www.habr.com