Știm cu toții foarte bine că lumea tehnologiei din jurul nostru este digitală sau se străduiește pentru aceasta. Televiziunea digitală este departe de a fi nouă, dar dacă nu ați fost interesat în mod special de ea, tehnologiile inerente vă pot surprinde.
Conținutul seriei de articole
- Partea 4: Componenta semnal digital
- Partea 5: Rețeaua de distribuție coaxială
- Partea 6: Amplificatoare de semnal RF
- Partea 7: Receptoare optice
- Partea 8: Rețea dorsală optică
- Partea 9: Headend
- Partea 10: Depanarea rețelei CATV
Compoziția semnalului de televiziune digitală
Un semnal de televiziune digitală este un flux de transport al diferitelor versiuni de MPEG (uneori alte codecuri), transmis printr-un semnal radio folosind QAM de diferite grade. Aceste cuvinte ar trebui să fie clare ca ziua pentru orice semnalist, așa că voi oferi doar un gif de la , care, sper, va oferi o înțelegere a ceea ce este pentru cei care pur și simplu nu au fost încă interesați:
O astfel de modulație într-o formă sau alta este folosită nu numai pentru „anacronismul televiziunii”, ci și pentru toate sistemele de transmisie de date la vârf de tehnologie. Viteza fluxului digital în cablul „antenă” este de sute de megabiți!
Parametrii semnalului digital
Folosind Deviser DS2400T în modul de afișare a parametrilor semnalului digital, putem vedea cum se întâmplă de fapt acest lucru:
Rețeaua noastră conține semnale de trei standarde simultan: DVB-T, DVB-T2 și DVB-C. Să le privim unul câte unul.
DVB-T
Acest standard nu a devenit principalul în țara noastră, făcând loc celei de-a doua versiuni, dar este destul de potrivit pentru utilizare de către operator pentru că receptoarele DVB-T2 sunt retrocompatibile cu standardul de prima generație, adică abonatul. poate primi un astfel de semnal pe aproape orice televizor digital fără console suplimentare. În plus, standardul destinat transmiterii prin aer (litera T înseamnă Terestre, eter) are o imunitate și o redundanță atât de bună la zgomot, încât uneori funcționează acolo unde, din anumite motive, un semnal analogic nu poate pătrunde.
Pe ecranul dispozitivului putem observa cum se construiește constelația 64QAM (standardul acceptă QPSK, 16QAM, 64QAM). Se poate observa că în condiții reale punctele nu se adună într-unul, ci vin cu o oarecare împrăștiere. Acest lucru este normal atâta timp cât decodorul poate determina cărui pătrat îi aparține punctul de sosire, dar chiar și în imaginea de mai sus există zone în care sunt situate la graniță sau aproape de acesta. Din această imagine puteți determina rapid calitatea semnalului „prin ochi”: dacă amplificatorul nu funcționează bine, de exemplu, punctele sunt localizate haotic, iar televizorul nu poate asambla o imagine din datele primite: „pixelează” , sau chiar îngheață complet. Există momente când procesorul amplificatorului „uită” să adauge una dintre componente (amplitudine sau fază) semnalului. În astfel de cazuri, pe ecranul dispozitivului puteți vedea un cerc sau un inel de dimensiunea întregului câmp. Două puncte din afara câmpului principal sunt puncte de referință pentru receptor și nu transportă informații.
În partea stângă a ecranului, sub numărul canalului, vedem parametrii cantitativi:
Nivelul semnalului (P) în același dBµV ca și pentru analogic, totuși, pentru un semnal digital GOST reglează doar 50 dBµV la intrarea în receptor. Adică, în zonele cu atenuare mai mare, „digitalul” va funcționa mai bine decât analogul.
Valoarea erorilor de modulație (MEC) arată cât de distorsionat este semnalul pe care îl primim, adică cât de departe poate fi punctul de sosire de centrul pătratului. Acest parametru este similar cu raportul semnal-zgomot dintr-un sistem analog; valoarea normală pentru 64QAM este de la 28 dB. Se poate observa clar că abaterile semnificative din imaginea de mai sus corespund unei calități peste norma: aceasta este imunitatea la zgomot a semnalului digital.
Numărul de erori în semnalul primit (CBER) — numărul de erori din semnal înainte de procesare de către orice algoritm de corecție.
Numărul de erori după operarea decodorului Viterbi (VBER) este rezultatul unui decodor care folosește informații redundante pentru a recupera erorile în semnal. Ambii acești parametri sunt măsurați în „bucăți pe cantitatea luată”. Pentru ca dispozitivul să arate un număr de erori mai mic de una la o sută de mii sau zece milioane (ca în imaginea de mai sus), trebuie să accepte aceste zece milioane de biți, care durează ceva timp pe un canal, astfel încât rezultatul măsurării nu apare imediat și poate fi chiar rău la început (E -03, de exemplu), dar după câteva secunde ajungeți la un parametru excelent.
DVB-T2
Standardul de transmisie digitală adoptat în Rusia poate fi transmis și prin cablu. Forma constelației poate fi oarecum surprinzătoare la prima vedere:
Această rotație crește în plus imunitatea la zgomot, deoarece receptorul știe că constelația trebuie rotită cu un unghi dat, ceea ce înseamnă că poate filtra ceea ce vine fără o schimbare încorporată. Se poate observa că pentru acest standard ratele de eroare pe biți sunt cu un ordin de mărime mai mari, iar erorile din semnal înainte de procesare nu mai depășesc limita de măsurare, ci se ridică la o valoare foarte reală de 8,6 per milion. Pentru a le corecta, se folosește un decodor LDPC, deci parametrul se numește LBER.
Datorită imunității crescute la zgomot, acest standard acceptă un nivel de modulație de 256QAM, dar în prezent doar 64QAM este utilizat în difuzare.
DVB-C
Acest standard a fost creat inițial pentru transmisia prin cablu (C - Cable) - un mediu mult mai stabil decât aerul, prin urmare permite utilizarea unui grad mai mare de modulație decât DVB-T și, prin urmare, transmite o cantitate mai mare de informații fără a utiliza complexe. codificare.
Aici vedem constelația 256QAM. Sunt mai multe pătrate, dimensiunea lor a devenit mai mică. Probabilitatea de eroare a crescut, ceea ce înseamnă că este nevoie de un mediu mai fiabil (sau de codare mai complexă, ca în DVB-T2) pentru a transmite un astfel de semnal. Un astfel de semnal se poate „împrăștia” acolo unde funcționează analog și DVB-T/T2, dar are și o marjă de imunitate la zgomot și algoritmi de corectare a erorilor.
Datorită probabilității mai mari de eroare, parametrul MER pentru 256-QAM este normalizat la 32 dB.
Contorul de biți eronați a crescut cu un alt ordin de mărime și acum calculează un bit eronat pe miliard, dar chiar dacă există sute de milioane dintre aceștia (PRE-BER ~E-07-8), decodorul Reed-Solomon folosit în acest standardul va elimina toate erorile.
Sursa: www.habr.com