Vsi dobro vemo, da je svet tehnologije okoli nas digitalen oziroma k temu stremi. Digitalno televizijsko oddajanje še zdaleč ni novost, a če vas to ni posebej zanimalo, vas bodo inherentne tehnologije morda presenetile.
Vsebina serije člankov
- 4. del: Komponenta digitalnega signala
- 5. del: Koaksialno distribucijsko omrežje
- 6. del: RF signalni ojačevalniki
- 7. del: Optični sprejemniki
- Del 8: Optično hrbtenično omrežje
- 9. del: Glavni del
- 10. del: Odpravljanje težav v omrežju CATV
Sestava digitalnega televizijskega signala
Digitalni televizijski signal je transportni tok različnih različic MPEG (včasih drugih kodekov), ki se prenaša z radijskim signalom z uporabo QAM različnih stopenj. Te besede bi morale biti vsakemu signalistu jasne kot beli dan, zato bom dal le gif od , ki upam, da bo razumel, kaj je za tiste, ki jih preprosto še ni zanimalo:
Takšna modulacija se v takšni ali drugačni obliki uporablja ne samo za »televizijski anahronizem«, ampak tudi za vse sisteme prenosa podatkov na vrhuncu tehnologije. Hitrost digitalnega toka v "antenskem" kablu je na stotine megabitov!
Parametri digitalnega signala
Z uporabo Deviser DS2400T v načinu prikaza parametrov digitalnega signala lahko vidimo, kako se to dejansko zgodi:
Naše omrežje vsebuje signale treh standardov hkrati: DVB-T, DVB-T2 in DVB-C. Poglejmo jih enega za drugim.
DVB-T
Ta standard v naši državi ni postal glavni in se je umaknil drugi različici, vendar je zelo primeren za uporabo pri operaterju, ker so sprejemniki DVB-T2 nazaj združljivi s standardom prve generacije, kar pomeni, da naročnik lahko sprejme takšen signal na skoraj kateri koli digitalni televiziji brez dodatnih konzol. Poleg tega ima standard, namenjen prenosu po zraku (črka T pomeni Terrestrial, ether), tako dobro odpornost proti šumom in redundanco, da včasih deluje tam, kjer analogni signal iz nekega razloga ne more prodreti.
Na zaslonu naprave lahko opazujemo, kako nastaja konstelacija 64QAM (standard podpira QPSK, 16QAM, 64QAM). Vidi se, da se v realnih razmerah točke ne seštevajo v eno, ampak pridejo z nekaj razpršenosti. To je normalno, dokler lahko dekoder določi, kateremu polju pripada točka prihoda, vendar so tudi na zgornji sliki območja, kjer se nahajajo na meji ali blizu nje. Iz te slike lahko hitro določite kakovost signala "na oko": če na primer ojačevalnik ne deluje dobro, se pike nahajajo kaotično in televizor ne more sestaviti slike iz prejetih podatkov: "pikslira" , ali celo popolnoma zamrzne. Obstajajo trenutki, ko procesor ojačevalnika »pozabi« signalu dodati eno od komponent (amplitudo ali fazo). V takih primerih lahko na zaslonu naprave vidite krog ali obroč v velikosti celotnega polja. Dve točki zunaj glavnega polja sta referenčni točki za sprejemnika in ne prenašata informacij.
Na levi strani zaslona pod številko kanala vidimo kvantitativne parametre:
Raven signala (P) v enakem dBµV kot za analogni, vendar za digitalni signal GOST regulira le 50 dBµV na vhodu v sprejemnik. To pomeni, da bo na območjih z večjim dušenjem »digitalno« delovalo bolje kot analogno.
Vrednost modulacijskih napak (MER) prikazuje, kako popačen je signal, ki ga sprejemamo, to je, kako daleč je lahko točka prihoda od središča kvadrata. Ta parameter je podoben razmerju med signalom in šumom analognega sistema; normalna vrednost za 64QAM je od 28 dB. Jasno je razvidno, da pomembna odstopanja na zgornji sliki ustrezajo kakovosti nad normo: to je odpornost digitalnega signala na hrup.
Število napak v prejetem signalu (CBER) — število napak v signalu pred obdelavo s katerim koli korekcijskim algoritmom.
Število napak po delovanju dekoderja Viterbi (Razširitev VBER) je rezultat dekoderja, ki uporablja odvečne informacije za obnovitev napak v signalu. Oba parametra se merita v "kosih na odvzeto količino". Da bi naprava pokazala število napak manjše od ena proti sto tisoč ali deset milijonov (kot na zgornji sliki), mora sprejeti teh deset milijonov bitov, kar traja nekaj časa na enem kanalu, zato rezultat meritve se ne pojavi takoj in je lahko na začetku celo slab (E -03, na primer), vendar po nekaj sekundah dosežete odličen parameter.
DVB-T2
Standard digitalnega oddajanja, sprejet v Rusiji, se lahko prenaša tudi prek kabla. Oblika ozvezdja je lahko na prvi pogled nekoliko presenetljiva:
Ta rotacija dodatno poveča odpornost proti hrupu, saj sprejemnik ve, da mora biti konstelacija zasukana za določen kot, kar pomeni, da lahko filtrira tisto, kar prihaja, brez vgrajenega premika. Vidimo lahko, da so za ta standard stopnje bitnih napak za red velikosti višje in napake v signalu pred obdelavo ne presegajo več meje merjenja, ampak znašajo zelo realnih 8,6 na milijon. Za njihovo popravljanje se uporablja dekoder LDPC, zato se parameter imenuje LBER.
Zaradi povečane odpornosti proti hrupu ta standard podpira stopnjo modulacije 256QAM, vendar se trenutno pri oddajanju uporablja samo 64QAM.
DVB-C
Ta standard je bil prvotno ustvarjen za prenos po kablu (C - Cable) - medij, ki je veliko bolj stabilen kot zrak, zato omogoča uporabo višje stopnje modulacije kot DVB-T in zato prenaša večjo količino informacij brez uporabe kompleksnih kodiranje.
Tukaj vidimo ozvezdje 256QAM. Kvadratov je več, njihova velikost je postala manjša. Povečala se je verjetnost napake, kar pomeni, da je za prenos takšnega signala potreben zanesljivejši medij (oz. kompleksnejše kodiranje, kot je DVB-T2). Takšen signal se lahko »razprši« tam, kjer delujeta analogni in DVB-T/T2, vendar ima tudi mejo odpornosti proti hrupu in algoritme za odpravljanje napak.
Zaradi večje verjetnosti napake je parameter MER za 256-QAM normaliziran na 32 dB.
Števec napačnih bitov se je dvignil še za en red velikosti in zdaj izračuna en napačni bit na milijardo, a tudi če jih je na stotine milijonov (PRE-BER ~E-07-8), Reed-Solomonov dekoder, uporabljen v tem standard bo odpravil vse napake.
Vir: www.habr.com