Vi vet alla att den tekniska världen omkring oss är digital eller strävar efter att bli det. Digital tv-sändning är inte längre en nyhet, men om du inte har intresserat dig för det specifikt, kan de teknologier som följer med den överraska dig.

Innehåll i artikelserien

• Del 1: Allmän arkitektur för KTV-nätet
• Del 2: Innehåll och form av signalen
• Del 3: Analog komponent av signalen
• Del 4: Digital komponent av signalen
• Del 5: Koaxial distributionsnät
• Del 6: RF-signal förstärkare
• Del 7: Optiska mottagare
• Del 8: Optisk ryggradnät
• Del 9: Huvudstation
• Del 10: Felsökning inom KTV-nät

Innehållet i den digitala tv-signalen

Den digitala tv-signalen består av en transportström av olika versioner av MPEG (ibland även andra codecs), sänds via radiosignal med hjälp av kvadratur-amplitudmodulering QAM av olika grader. Dessa ord bör vara klara som dag för vilken som helst telekommunikatör, så jag ger bara en gif från Wikipedia, som jag hoppas ska ge en förståelse för vad det är för dem som ännu inte har intresserat sig för det:

Sådan modulering används i en eller annan form inte bara för "tv-ankronism", utan även för alla system för datatransmission som ligger i framkant av teknologin. Hastigheten på den digitala strömmen i "antenn"-kabeln uppgår till hundratals megabit!

Parametrar för den digitala signalen

Genom att använda enhet Deviser DS2400T i läget för att visa parametrarna för den digitala signalen kan vi se hur det faktiskt ser ut:

I vårt nätverk finns det signaler från tre standarder: DVB-T, DVB-T2 och DVB-C. Vi går igenom dem en efter en.

DVB-T

Denna standard blev inte den främsta i vårt land, då den fick ge plats åt den andra versionen, men den är fullt användbar av operatörer eftersom mottagarna för DVB-T2 är bakåtkompatibla med den första generationens standard, vilket innebär att abonnenten kan ta emot en sådan signal på praktiskt taget vilken digital tv som helst utan extra boxar. Dessutom har den standard som är avsedd för luftöverföring (bokstaven T står för Terrestrial, överföring via luft) så bra störningsskydd och redundans att den ibland fungerar där den analoga signalen av en eller annan anledning inte når fram.

På instrumentets skärm kan vi observera hur stjärnbilden 64QAM byggs upp (standarden stöder QPSK, 16QAM, 64QAM). Det är tydligt att punkterna i verkliga förhållanden inte samlas på ett ställe, utan kommer med viss spridning. Detta är normalt så länge avkodaren kan bestämma vilken specifik ruta den ankommande punkten tillhör, men även på den medföljande bilden är det tydligt att det finns områden där de ligger precis på gränsen eller nära den. Med denna bild kan man snabbt

I den vänstra delen av skärmen under kanalnumret ser vi kvantitativa parametrar:

Signalnivå (P) i samma dBmV som för analog signal, men för digital signal föreskriver GOST endast 50 dBmV vid ingången till mottagaren. Det betyder att på områden med större dämpning kommer "digitalsignalen" att fungera bättre än det analoga.

Värdet på moduleringens fel (MER) visar hur förvrängd signalen vi tar emot är, det vill säga hur långt den ankommande punkten kan vara från mitten av rutan. Denna parameter liknar förhållandet "signal/brus" i ett analogt system, det normala värdet för 64QAM är från 28 dB. Här är det tydligt att betydande avvikelser i den medföljande bilden motsvarar kvalitet som är över normen: här visar sig den störningståliga digitala signalen.

Antal fel i den mottagna signalen (CBER) — antal fel i signalen innan den bearbetas av några korrigeringsalgoritmer.

Antal fel efter att Viterbi-dekodern har arbetat (VBER) — resultatet av en dekodare som använder överflödig information för att återställa fel i signalen. Båda dessa parametrar mäts i «stycken per accepterad mängd». För att apparaten ska visa färre än en fel per hundratusen eller tio miljoner (som i bilden) behöver den ta emot dessa tio miljoner bitar, vilket tar tid på en kanal, därför visas mätresultatet inte omedelbart, och det kan först vara dåligt (E-03, till exempel), men efter några sekunder kan det nå en utmärkt parameter.

DVB-T2

Den digitala marknadsstandarden som antagits i Ryssland kan också överföras via kabel. Form av konstellationen kan vid första ögonkastet verka något förvånande:

Denna vridning ökar även motståndskraften mot störningar, eftersom mottagaren vet att konstellationen bör vara vriden under en viss vinkel, vilket innebär att man kan filtrera bort det som kommer utan en inbäddad förskjutning. Här ser vi att normerna för bitfel för denna standard är av en mycket högre ordning, och felen i signalen, innan bearbetning, överskrider inte mätgränserna utan ligger på en helt realistisk nivå av 8,6 per miljon. För deras korrigering används en dekodare. LDPC, därför kallas parametern LBER.
Tack vare den ökade motståndskraften mot störningar stödjer denna standard en modulering av 256QAM, men för tillfället används endast 64QAM i markutsändningar.

DVB-C

Denna standard skapades ursprungligen för överföring via kabel (C — Cable) — en miljö som är mycket mer stabil än luften, vilket gör det möjligt att använda en högre modulering än DVB-T och därmed överföra en större mängd information utan att använda komplex kodning.

Här ser vi konstellationen 256QAM. Antalet kvadrater har ökat och deras storlek har minskat. Felskanningsmöjligheten har ökat, vilket innebär att för att överföra en sådan signal behövs en mer pålitlig miljö (eller mer komplex kodning, som i DVB-T2). En sådan signal kan 'falla sönder' där analog och DVB-T/T2 fungerar, men den har också en buffert mot störningar och felrättningsalgoritmer.

På grund av den högre felfrekvensen är parametern MER för 256-QAM redan normerad till 32dB.

Felräknaren för felaktiga bitar har ökat ytterligare en ordning och beräknar nu en felaktig bit per miljard, men även om det skulle finnas hundratals miljoner (PRE-BER ~E-07-8), så kommer Reed-Solomon-dekoderaren som används i denna standard att korrigera alla fel.

Källa: habr.com