Toți știm bine că lumea tehnologiei din jurul nostru este digitală sau tinde să devină astfel. Televiziunea digitală nu mai este o noutate, însă, dacă nu ați fost interesat în mod special de acest subiect, tehnologiile asociate pot fi surprinzătoare pentru dumneavoastră.
Conținutul seriei de articole
- Partea 4: Componenta digitală a semnalului
- Partea 5: Rețeaua de distribuție coaxială
- Partea 6: Amplificatoarele de semnal RF
- Partea 7: Recepționerele optice
- Partea 8: Rețeaua optică magistrală
- Partea 9: Stația de cap
- Partea 10: Diagnosticul și repararea rețelei CATV
Componența semnalului de televiziune digitală
Semnalul de televiziune digitală reprezintă un flux de transport din diferite versiuni MPEG (uneori și alte codecuri), transmis prin semnal radio folosind modularea cuadraturii amplitudinii QAM de diferite grade. Oricărui specialist în comunicații aceste cuvinte ar trebui să le fie clare ca ziua, așa că voi prezenta doar un GIF din , care, sper, va oferi o înțelegere a ceea ce este pentru cei care nu s-au interesat până acum:
Această modulație, într-o formă sau alta, este folosită nu doar pentru „téléanachronism”, ci și pentru toate cele aflate la vârful tehnologiilor de transmisie de date. Viteza fluxului digital în cablul „antenă” este de sute de megabiți!
Parametrii semnalului digital
Folosind dispozitivul Deviser DS2400T în modul de afișare a parametrilor semnalului digital, vom putea vedea cum arată acest lucru în realitate:
În rețeaua noastră există semnale din trei standarde: DVB-T, DVB-T2 și DVB-C. Să le analizăm pe rând.
DVB-T
Acest standard nu a devenit principal în țara noastră, cedând locul versiunii a doua, dar este complet adecvat pentru utilizare de către operator datorită faptului că receptorii DVB-T2 sunt compatibili înapoi cu standardul primei generații, ceea ce înseamnă că abonatul poate recepționa un astfel de semnal pe practic orice televizor digital fără dispozitive suplimentare. În plus, standardul destinat transmisiei prin aer (litera T înseamnă Terrestrial, terestru) are o protecție atât de bună împotriva interferențelor și redundanță, încât uneori funcționează acolo unde din diverse motive semnalul analogic nu poate trece.
Pe ecranul dispozitivului, putem observa cum se formează constelația 64QAM (standardul suportă QPSK, 16QAM, 64QAM). Se vede că, în condiții reale, punctele nu se aliniază perfect, ci apar cu o anumită dispersie. Acest lucru este normal atâta timp cât decodorul poate determina la ce pătrat se referă punctul sosit, dar chiar și în imaginea dată sunt vizibile zone unde acestea se află pe margine sau aproape de ea. Din acest tablou, putem evalua rapid cu ochiul calitatea semnalului: în cazul unei funcționări slabe a amplificatorului, de exemplu, punctele sunt dispuse haotic, iar televizorul nu poate reconstrui imaginea din datele primite: „pixelează”, sau chiar se oprește complet. Există cazuri când procesorul amplificatorului „uită” să adauge în semnal una dintre componente (amplitudinea sau faza). În astfel de cazuri, pe ecranul dispozitivului se poate vedea un cerc sau un inel de dimensiunea întregului câmp. Două puncte din afara câmpului principal servesc drept de referință pentru receptor și nu conțin informații.
În partea stângă a ecranului, sub numărul canalului, vedem parametrii cantitativi:
Nivelul semnalului (P) este același în dBμV ca și pentru analog, însă pentru semnalul digital, GOST-ul reglementează deja doar 50 dBμV la intrarea receptorului. Cu alte cuvinte, în zonele cu atenuare mai mare, „digitalele” vor funcționa mai bine decât analogicele.
Valoarea erorilor de modulare (MER) arată cât de distorsionat este semnalul pe care îl primim, adică cât de departe poate fi punctul sosit de centrul pătratului. Acest parameter este similar cu raportul „semnal/zgomot” din sistemul analogic, valoarea normală pentru 64QAM fiind de la 28 dB. Aici se vede clar că abaterile semnificative din imaginea dată corespund unei calități peste norma: în această privință, protecția digitală a semnalului este superioară.
Numărul de erori în semnalul primit (CBER) este numărul de erori în semnal înainte de a fi prelucrat de algoritmi de corectare.
Numărul de erori după procesarea decodorului Viterbi (VBER) — rezultatul activității decodorului, care utilizează informații redundante pentru a recupera erorile din semnal. Ambele aceste parametrii sunt măsurați în „bucăți la cantitatea recepționată”. Ca dispozitivul să afișeze un număr de erori mai mic de una la o sută de mii sau zece milioane (așa cum este prezentat în imaginea dată), trebuie să primească aceste zece milioane de biți, ceea ce pe un canal durează ceva timp, astfel încât rezultatul măsurării nu apare imediat și poate chiar să fie inițial slab (E-03, de exemplu), dar după câteva secunde să ajungă la un parametru excelent.
DVB-T2
Standardul de transmisie digitală terestră acceptat în Rusia poate fi transmis de asemenea prin cablu. Forma constelației, la prima vedere, poate fi ceva surprinzătoare:
Această orientare suplimentară crește robusteză împotriva interferențelor, deoarece receptorul știe că constelația ar trebui să fie rotită la un unghi specificat, astfel încât se poate filtra ceea ce vine fără o deviere încorporată. Aici se vede că pentru acest standard normele privind erorile de biți sunt cu un ordin mai mari și eroarea în semnal înainte de procesare nu depășește limitele de măsurare, ci constituie valori reale de 8,6 milioane. Pentru corectarea acestora se utilizează un decodor. LDPC, prin urmare, parametrul se numește LBER.
Datorită robusteții crescute împotriva interferențelor, acest standard suportă un nivel de modulație de 256QAM, dar în acest moment în transmisia terestră se folosește doar 64QAM.
DVB-C
Acest standard a fost creat inițial pentru transmiterea prin cablu (C — Cable) — un mediu mult mai stabil decât aerul, de aceea permite utilizarea unei grade de modulație mai înalte decât DVB-T, ceea ce înseamnă că se poate transmite un volum mai mare de informații, fără a necesita o codare complexă.
Aici vedem constelația 256QAM. Numărul pătratelor a crescut, dimensiunea acestora a scăzut. Probabilitatea de eroare a crescut, și prin urmare, pentru a transmite un astfel de semnal este nevoie de un mediu mai fiabil (sau o codare mai complexă, ca în DVB-T2). Acest semnal se poate „descompune” acolo unde funcționează analogul și DVB-T/T2, dar de asemenea are o rezervă împotriva interferențelor și algoritmi de corectare a erorilor.
Din cauza probabilității mai mari de eroare, parametrul MER pentru 256-QAM este deja normalizat la 32dB.
Contorul bitilor eronati a crescut cu încă un ordin de mărime și acum calculează un bit eronat la un miliard, dar chiar dacă vor fi sute de milioane (PRE-BER ~E-07-8), decodorul Reed-Solomon utilizat în acest standard va corecta toate erorile.
Sursa: habr.com
