చిన్నారుల కోసం కేబుల్ టీవీ నెట్వర్క్లు. పార్ట్ 4: డిజిటల్ సిగ్నల్ కాంపోనెంట్
మన చుట్టూ ఉన్న సాంకేతికత ప్రపంచం డిజిటల్ అని మనందరికీ బాగా తెలుసు, లేదా దాని కోసం ప్రయత్నిస్తోంది. డిజిటల్ టెలివిజన్ ప్రసారం కొత్తది కాదు, కానీ మీరు దానిపై ప్రత్యేకంగా ఆసక్తి చూపకపోతే, స్వాభావిక సాంకేతికతలు మీకు ఆశ్చర్యం కలిగించవచ్చు. వ్యాసాల శ్రేణిలోని విషయాలు
డిజిటల్ టెలివిజన్ సిగ్నల్ అనేది MPEG యొక్క వివిధ వెర్షన్ల (కొన్నిసార్లు ఇతర కోడెక్లు) రవాణా స్ట్రీమ్, ఇది వివిధ స్థాయిల QAMని ఉపయోగించి రేడియో సిగ్నల్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఈ పదాలు ఏ సిగ్నల్మెన్కైనా స్పష్టంగా ఉండాలి, కాబట్టి నేను దాని నుండి gif ఇస్తాను వికీపీడియా, ఇంకా ఆసక్తి చూపని వారికి ఇది ఏమిటో అవగాహన ఇస్తుందని నేను ఆశిస్తున్నాను:
ఒక రూపంలో లేదా మరొక రూపంలో ఇటువంటి మాడ్యులేషన్ "టెలివిజన్ అనాక్రోనిజం" కోసం మాత్రమే కాకుండా, సాంకేతికత యొక్క శిఖరం వద్ద ఉన్న అన్ని డేటా ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్స్ కోసం కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. "యాంటెన్నా" కేబుల్లో డిజిటల్ స్ట్రీమ్ యొక్క వేగం వందల మెగాబిట్లు!
డిజిటల్ సిగ్నల్ పారామితులు
డిజిటల్ సిగ్నల్ పారామితులను ప్రదర్శించే మోడ్లో డివైజర్ DS2400Tని ఉపయోగించి, ఇది వాస్తవానికి ఎలా జరుగుతుందో మనం చూడవచ్చు:
మా నెట్వర్క్ ఒకేసారి మూడు ప్రమాణాల సంకేతాలను కలిగి ఉంది: DVB-T, DVB-T2 మరియు DVB-C. వాటిని ఒక్కొక్కటిగా చూద్దాం.
DVB-T
ఈ ప్రమాణం మన దేశంలో ప్రధానమైనదిగా మారలేదు, రెండవ సంస్కరణకు దారితీసింది, అయితే DVB-T2 రిసీవర్లు మొదటి తరం ప్రమాణంతో వెనుకకు అనుకూలంగా ఉన్నందున ఆపరేటర్ యొక్క ఉపయోగం కోసం ఇది చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది, అంటే చందాదారు అదనపు కన్సోల్లు లేకుండా దాదాపు ఏ డిజిటల్ టీవీలోనైనా అటువంటి సిగ్నల్ను అందుకోవచ్చు. అదనంగా, గాలిలో ప్రసారం చేయడానికి ఉద్దేశించిన ప్రమాణం (టీ లెటర్ టెరెస్ట్రియల్, ఈథర్) మంచి శబ్దం రోగనిరోధక శక్తిని మరియు రిడెండెన్సీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది కొన్ని కారణాల వల్ల అనలాగ్ సిగ్నల్ చొచ్చుకుపోలేని చోట కొన్నిసార్లు పని చేస్తుంది.
పరికర తెరపై మనం 64QAM కాన్స్టెలేషన్ ఎలా నిర్మించబడుతుందో గమనించవచ్చు (ప్రమాణం QPSK, 16QAM, 64QAMకి మద్దతు ఇస్తుంది). వాస్తవ పరిస్థితులలో పాయింట్లు ఒకదానిలో ఒకటిగా ఉండవు, కానీ కొన్ని వికీర్ణంతో వస్తాయి. వచ్చిన పాయింట్ ఏ చతురస్రానికి చెందినదో డీకోడర్ గుర్తించగలిగినంత వరకు ఇది సాధారణం, కానీ పై చిత్రంలో కూడా అవి సరిహద్దులో లేదా దానికి దగ్గరగా ఉన్న ప్రాంతాలు ఉన్నాయి. ఈ చిత్రం నుండి మీరు “కంటి ద్వారా” సిగ్నల్ యొక్క నాణ్యతను త్వరగా నిర్ణయించవచ్చు: యాంప్లిఫైయర్ సరిగ్గా పని చేయకపోతే, ఉదాహరణకు, చుక్కలు అస్తవ్యస్తంగా ఉన్నాయి మరియు టీవీ అందుకున్న డేటా నుండి చిత్రాన్ని సమీకరించదు: ఇది “పిక్సెల్లు” , లేదా పూర్తిగా ఘనీభవిస్తుంది. యాంప్లిఫైయర్ ప్రాసెసర్ సిగ్నల్కు భాగాలలో ఒకదాన్ని (వ్యాప్తి లేదా దశ) జోడించడానికి "మరచిపోయే" సందర్భాలు ఉన్నాయి. అటువంటి సందర్భాలలో, పరికర స్క్రీన్పై మీరు మొత్తం ఫీల్డ్ యొక్క పరిమాణాన్ని సర్కిల్ లేదా రింగ్ చూడవచ్చు. ప్రధాన ఫీల్డ్ వెలుపల రెండు పాయింట్లు రిసీవర్ కోసం రిఫరెన్స్ పాయింట్లు మరియు సమాచారాన్ని తీసుకువెళ్లవద్దు.
స్క్రీన్ యొక్క ఎడమ వైపున, ఛానెల్ నంబర్ క్రింద, మేము పరిమాణాత్మక పారామితులను చూస్తాము:
సిగ్నల్ స్థాయి (P) అనలాగ్ కోసం అదే dBµVలో, అయితే, డిజిటల్ సిగ్నల్ కోసం GOST రిసీవర్కు ఇన్పుట్ వద్ద 50 dBµVని మాత్రమే నియంత్రిస్తుంది. అంటే, ఎక్కువ అటెన్యుయేషన్ ఉన్న ప్రాంతాల్లో, "డిజిటల్" అనలాగ్ కంటే మెరుగ్గా పని చేస్తుంది.
మాడ్యులేషన్ లోపాల విలువ (MER) మనం అందుకుంటున్న సిగ్నల్ ఎంత వక్రీకరించబడిందో చూపిస్తుంది, అంటే స్క్వేర్ మధ్యలో నుండి వచ్చే పాయింట్ ఎంత దూరంలో ఉంటుందో. ఈ పరామితి అనలాగ్ సిస్టమ్ నుండి సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తిని పోలి ఉంటుంది; 64QAM యొక్క సాధారణ విలువ 28 dB నుండి. పై చిత్రంలో ముఖ్యమైన వ్యత్యాసాలు కట్టుబాటు కంటే ఎక్కువ నాణ్యతకు అనుగుణంగా ఉన్నాయని స్పష్టంగా చూడవచ్చు: ఇది డిజిటల్ సిగ్నల్ యొక్క శబ్దం రోగనిరోధక శక్తి.
అందుకున్న సిగ్నల్లో లోపాల సంఖ్య (CBER) — ఏదైనా దిద్దుబాటు అల్గారిథమ్ల ద్వారా ప్రాసెస్ చేయడానికి ముందు సిగ్నల్లోని లోపాల సంఖ్య.
Viterbi డీకోడర్ యొక్క ఆపరేషన్ తర్వాత లోపాల సంఖ్య (VBER పొడిగింపు) అనేది సిగ్నల్లోని లోపాలను పునరుద్ధరించడానికి అనవసరమైన సమాచారాన్ని ఉపయోగించే డీకోడర్ యొక్క ఫలితం. ఈ రెండు పారామితులు "తీసుకున్న పరిమాణానికి ముక్కలు"గా కొలుస్తారు. పరికరం వంద వేల లేదా పది మిలియన్లలో ఒకటి కంటే తక్కువ లోపాల సంఖ్యను చూపాలంటే (పై చిత్రంలో వలె), ఈ పది మిలియన్ బిట్లను అంగీకరించాలి, ఇది ఒక ఛానెల్లో కొంత సమయం పడుతుంది, కాబట్టి కొలత ఫలితం వెంటనే కనిపించదు మరియు మొదట చెడ్డది కావచ్చు (E -03, ఉదాహరణకు), కానీ కొన్ని సెకన్ల తర్వాత మీరు అద్భుతమైన పరామితిని చేరుకుంటారు.
DVB-T2
రష్యాలో స్వీకరించబడిన డిజిటల్ ప్రసార ప్రమాణం కూడా కేబుల్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. మొదటి చూపులో నక్షత్ర సముదాయం యొక్క ఆకృతి కొంత ఆశ్చర్యకరంగా ఉండవచ్చు:
ఈ భ్రమణం అదనంగా నాయిస్ ఇమ్యూనిటీని పెంచుతుంది, ఎందుకంటే రాశిని ఇచ్చిన కోణం ద్వారా తిప్పాలని రిసీవర్కు తెలుసు, అంటే అంతర్నిర్మిత షిఫ్ట్ లేకుండా వచ్చే వాటిని ఫిల్టర్ చేయవచ్చు. ఈ ప్రమాణం కోసం బిట్ ఎర్రర్ రేట్లు ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉంటాయి మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి ముందు సిగ్నల్లోని లోపాలు ఇకపై కొలత పరిమితిని మించవు, అయితే మిలియన్కు చాలా నిజమైన 8,6. వాటిని సరిచేయడానికి, డీకోడర్ ఉపయోగించబడుతుంది LDPC, కాబట్టి పరామితిని LBER అంటారు.
పెరిగిన నాయిస్ ఇమ్యూనిటీ కారణంగా, ఈ ప్రమాణం 256QAM యొక్క మాడ్యులేషన్ స్థాయికి మద్దతు ఇస్తుంది, కానీ ప్రస్తుతం ప్రసారంలో 64QAM మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది.
DVB-C
ఈ ప్రమాణం వాస్తవానికి కేబుల్ (సి - కేబుల్) ద్వారా ప్రసారం కోసం సృష్టించబడింది - గాలి కంటే చాలా స్థిరమైన మాధ్యమం, కాబట్టి ఇది DVB-T కంటే అధిక స్థాయి మాడ్యులేషన్ను ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు అందువల్ల సంక్లిష్టంగా ఉపయోగించకుండా ఎక్కువ మొత్తంలో సమాచారాన్ని ప్రసారం చేస్తుంది. కోడింగ్.
ఇక్కడ మనం 256QAM రాశిని చూస్తాము. ఎక్కువ చతురస్రాలు ఉన్నాయి, వాటి పరిమాణం చిన్నదిగా మారింది. లోపం యొక్క సంభావ్యత పెరిగింది, అంటే అటువంటి సిగ్నల్ను ప్రసారం చేయడానికి మరింత విశ్వసనీయ మాధ్యమం (లేదా DVB-T2 వలె మరింత సంక్లిష్టమైన కోడింగ్) అవసరం. అటువంటి సిగ్నల్ అనలాగ్ మరియు DVB-T/T2 పని చేసే చోట "స్కాటర్" చేయగలదు, అయితే ఇది నాయిస్ ఇమ్యూనిటీ మరియు ఎర్రర్ కరెక్షన్ అల్గోరిథంల మార్జిన్ను కలిగి ఉంటుంది.
లోపం యొక్క అధిక సంభావ్యత కారణంగా, 256-QAM కోసం MER పరామితి 32 dBకి సాధారణీకరించబడింది.
లోపభూయిష్ట బిట్ల కౌంటర్ మాగ్నిట్యూడ్ యొక్క మరొక క్రమాన్ని పెంచింది మరియు ఇప్పుడు ప్రతి బిలియన్కు ఒక తప్పు బిట్ని గణిస్తుంది, అయితే వాటిలో వందల మిలియన్లు ఉన్నప్పటికీ (PRE-BER ~E-07-8), రీడ్-సోలమన్ డీకోడర్ ఇందులో ఉపయోగించబడింది. ప్రమాణం అన్ని లోపాలను తొలగిస్తుంది.