Vi vet alla mycket väl att teknikvärlden omkring oss är digital, eller strävar efter det. Digital tv-sändning är långt ifrån nytt, men om du inte har varit specifikt intresserad av det kan den inneboende tekniken överraska dig.
Innehållet i artikelserien
- Del 4: Digital signalkomponent
- Del 5: Koaxialdistributionsnät
- Del 6: RF-signalförstärkare
- Del 7: Optiska mottagare
- Del 8: Optiskt stamnät
- Del 9: Headend
- Del 10: Felsökning av CATV-nätverket
Sammansättning av digital-tv-signal
En digital tv-signal är en transportström av olika versioner av MPEG (ibland andra codecs), som sänds av en radiosignal med hjälp av QAM i varierande grad. Dessa ord borde vara tydliga som dagen för alla signalister, så jag ska bara ge en gif från , vilket, jag hoppas, kommer att ge en förståelse för vad det är för dem som helt enkelt inte har varit intresserade ännu:
Sådan modulering i en eller annan form används inte bara för "tv-anakronism", utan också för alla dataöverföringssystem på toppen av tekniken. Hastigheten på den digitala strömmen i "antenn"-kabeln är hundratals megabit!
Digitala signalparametrar
Genom att använda Deviser DS2400T i läget för att visa digitala signalparametrar kan vi se hur detta faktiskt händer:
Vårt nätverk innehåller signaler av tre standarder samtidigt: DVB-T, DVB-T2 och DVB-C. Låt oss titta på dem en efter en.
DVB-T
Denna standard har inte blivit den viktigaste i vårt land, och ger vika för den andra versionen, men den är ganska lämplig att använda av operatören på grund av att DVB-T2-mottagare är bakåtkompatibla med den första generationens standard, vilket betyder att abonnenten kan ta emot en sådan signal på nästan vilken digital-TV som helst utan ytterligare konsoler. Dessutom har standarden avsedd för sändning över luft (bokstaven T står för Terrestrial, eter) så bra brusimmunitet och redundans att den ibland fungerar där en analog signal av någon anledning inte kan tränga igenom.
På enhetens skärm kan vi observera hur 64QAM-konstellationen byggs (standarden stöder QPSK, 16QAM, 64QAM). Det kan ses att poängen under verkliga förhållanden inte går ihop till ett, utan kommer med en viss spridning. Detta är normalt så länge avkodaren kan avgöra vilken ruta ankomstpunkten tillhör, men även i bilden ovan finns det områden där de ligger på gränsen eller nära den. Från den här bilden kan du snabbt bestämma kvaliteten på signalen "med ögat": om förstärkaren inte fungerar bra, till exempel, är prickarna kaotiskt placerade och TV:n kan inte sammanställa en bild från mottagna data: den "pixlar" , eller till och med fryser helt. Det finns tillfällen då förstärkarprocessorn "glömmer" att lägga till en av komponenterna (amplitud eller fas) till signalen. I sådana fall kan du på enhetens skärm se en cirkel eller ring i storleken på hela fältet. Två punkter utanför huvudfältet är referenspunkter för mottagaren och bär ingen information.
På vänster sida av skärmen, under kanalnumret, ser vi kvantitativa parametrar:
Signalnivå (P) i samma dBµV som för analog, men för en digital signal reglerar GOST endast 50 dBµV vid ingången till mottagaren. Det vill säga, i områden med större dämpning kommer det ”digitala” att fungera bättre än det analoga.
Värdet av moduleringsfel (MER) visar hur förvrängd signalen vi tar emot, det vill säga hur långt ankomstpunkten kan vara från torgets mitt. Denna parameter liknar signal-brusförhållandet från ett analogt system; normalvärdet för 64QAM är från 28 dB. Det kan tydligt ses att betydande avvikelser i bilden ovan motsvarar en kvalitet över normen: detta är den digitala signalens brusimmunitet.
Antal fel i den mottagna signalen (CBER) — antalet fel i signalen före bearbetning av eventuella korrigeringsalgoritmer.
Antal fel efter användning av Viterbi-dekodern (VBER förlängning) är resultatet av en avkodare som använder redundant information för att återställa fel i signalen. Båda dessa parametrar mäts i "bitar per tagen kvantitet." För att enheten ska visa antalet fel mindre än en på hundra tusen eller tio miljoner (som i bilden ovan), måste den acceptera dessa tio miljoner bitar, vilket tar lite tid på en kanal, så mätresultatet dyker inte upp omedelbart, och kan till och med vara dålig i början (E -03, till exempel), men efter ett par sekunder når du en utmärkt parameter.
DVB-T2
Den digitala sändningsstandard som antagits i Ryssland kan också sändas via kabel. Konstellationens form kan vara något överraskande vid första anblicken:
Denna rotation ökar dessutom brusimmuniteten, eftersom mottagaren vet att konstellationen måste roteras med en given vinkel, vilket innebär att den kan filtrera det som kommer utan en inbyggd växling. Det kan ses att för denna standard är bitfelsfrekvenserna en storleksordning högre och felen i signalen före bearbetning överstiger inte längre mätgränsen utan uppgår till mycket reella 8,6 per miljon. För att korrigera dem används en avkodare LDPC, så parametern kallas LBER.
På grund av ökad brusimmunitet stöder denna standard en moduleringsnivå på 256QAM, men för närvarande används endast 64QAM i sändningar.
DVB-C
Denna standard skapades ursprungligen för överföring via kabel (C - Kabel) - ett medium som är mycket stabilare än luft, därför tillåter den användning av en högre grad av modulering än DVB-T, och överför därför en större mängd information utan att använda komplex kodning.
Här ser vi konstellationen 256QAM. Det finns fler rutor, deras storlek har blivit mindre. Sannolikheten för fel har ökat, vilket innebär att ett mer tillförlitligt medium (eller mer komplex kodning, som i DVB-T2) behövs för att överföra en sådan signal. En sådan signal kan "scatter" där analog och DVB-T/T2 fungerar, men den har också en marginal för brusimmunitet och felkorrigeringsalgoritmer.
På grund av den högre sannolikheten för fel normaliseras MER-parametern för 256-QAM till 32 dB.
Räknaren för felaktiga bitar har stigit ytterligare en storleksordning och beräknar nu en felaktig bit per miljard, men även om det finns hundratals miljoner av dem (PRE-BER ~E-07-8), Reed-Solomon-avkodaren som används i detta standard kommer att eliminera alla fel.
Källa: will.com