Çevremizdeki teknoloji dünyasının dijital olduğunu veya bunun için çabaladığını hepimiz çok iyi biliyoruz. Dijital televizyon yayıncılığı yeni olmaktan çok uzaktır, ancak eğer bu konuyla özel olarak ilgilenmiyorsanız, içerdiği teknolojiler sizi şaşırtabilir.
Makale serisinin içeriği
- Bölüm 4: Dijital Sinyal Bileşeni
- Bölüm 5: Koaksiyel dağıtım ağı
- Bölüm 6: RF Sinyal Yükselteçleri
- Bölüm 7: Optik alıcılar
- Bölüm 8: Optik omurga ağı
- Bölüm 9: Başlık
- Bölüm 10: CATV ağında sorun giderme
Dijital televizyon sinyalinin bileşimi
Dijital televizyon sinyali, farklı derecelerde QAM kullanan bir radyo sinyali tarafından iletilen, farklı MPEG versiyonlarının (bazen diğer codec bileşenlerinin) bir taşıma akışıdır. Bu sözler herhangi bir işaretçi için gün gibi açık olmalı, bu yüzden sadece bir gif vereceğim henüz ilgilenmeyenler için bunun ne olduğuna dair bir anlayış vereceğini umuyorum:
Şu ya da bu şekildeki bu tür bir modülasyon, yalnızca "televizyon anakronizmi" için değil, aynı zamanda teknolojinin zirvesindeki tüm veri aktarım sistemleri için de kullanılır. “Anten” kablosundaki dijital akışın hızı yüzlerce megabittir!
Dijital sinyal parametreleri
Deviser DS2400T'yi dijital sinyal parametrelerini görüntüleme modunda kullanarak bunun gerçekte nasıl olduğunu görebiliriz:
Ağımız aynı anda üç standardın sinyallerini içerir: DVB-T, DVB-T2 ve DVB-C. Şimdi bunlara tek tek bakalım.
DVB-T
Bu standart ülkemizde ana standart haline gelmemiş, yerini ikinci versiyona bırakmıştır ancak DVB-T2 alıcılarının birinci nesil standartla geriye dönük olarak uyumlu olması, yani abone anlamına gelmesi nedeniyle operatör tarafından kullanıma oldukça uygundur. böyle bir sinyali ek konsollara gerek kalmadan hemen hemen her dijital TV'den alabilir. Ek olarak, havadan iletim için tasarlanan standart (T harfi Karasal, eter anlamına gelir) o kadar iyi bir gürültü bağışıklığına ve artıklığa sahiptir ki, bazen bazı nedenlerden dolayı analog sinyalin nüfuz edemediği durumlarda çalışır.
Cihaz ekranında 64QAM takımyıldızının nasıl oluşturulduğunu gözlemleyebiliriz (standart QPSK, 16QAM, 64QAM'i destekler). Gerçek koşullarda noktaların toplamının bir olmadığı, ancak bir miktar saçılma ile birlikte geldiği görülebilir. Kod çözücü varış noktasının hangi kareye ait olduğunu tespit edebildiği sürece bu normaldir ancak yukarıdaki görüntüde bile sınırda veya sınıra yakın konumlanan alanlar vardır. Bu resimden sinyalin kalitesini "gözle" hızlı bir şekilde belirleyebilirsiniz: örneğin amplifikatör iyi çalışmıyorsa, noktalar düzensiz yerleştirilmişse ve TV alınan verilerden bir resim oluşturamıyorsa: "pikselleşir" hatta tamamen donuyor. Amplifikatör işlemcisinin sinyale bileşenlerden birini (genlik veya faz) eklemeyi "unuttuğu" zamanlar vardır. Bu gibi durumlarda cihazın ekranında alanın tamamı büyüklüğünde bir daire veya halka görebilirsiniz. Ana alanın dışındaki iki nokta alıcı için referans noktasıdır ve bilgi taşımaz.
Ekranın sol tarafında kanal numarasının altında niceliksel parametreleri görüyoruz:
Sinyal seviyesi (P) analog ile aynı dBμV'dedir, ancak dijital sinyal için GOST, alıcının girişinde yalnızca 50 dBμV'yi düzenler. Yani zayıflamanın daha fazla olduğu bölgelerde “dijital” analogdan daha iyi çalışacaktır.
Modülasyon hatalarının değeri (MER) aldığımız sinyalin ne kadar bozuk olduğunu, yani varış noktasının karenin merkezinden ne kadar uzakta olabileceğini gösterir. Bu parametre, analog sistemdeki sinyal-gürültü oranına benzer; 64QAM için normal değer 28 dB'dir. Yukarıdaki görüntüdeki önemli sapmaların normun üzerinde bir kaliteye karşılık geldiği açıkça görülebilmektedir: bu, dijital sinyalin gürültü bağışıklığıdır.
Alınan sinyaldeki hata sayısı (SİBER) — herhangi bir düzeltme algoritması tarafından işlenmeden önce sinyaldeki hataların sayısı.
Viterbi kod çözücünün çalıştırılmasından sonraki hata sayısı (VBER), sinyaldeki hataları düzeltmek için yedek bilgileri kullanan bir kod çözücünün sonucudur. Bu parametrelerin her ikisi de "alınan miktar başına parça" cinsinden ölçülür. Cihazın hata sayısını yüz binde bir veya on milyonda birden az gösterebilmesi için (yukarıdaki görüntüdeki gibi) bu on milyon biti kabul etmesi gerekir ki bu da bir kanalda biraz zaman alır, böylece ölçüm sonucu elde edilir. hemen görünmez ve hatta ilk başta kötü olabilir (örneğin E -03), ancak birkaç saniye sonra mükemmel bir parametreye ulaşırsınız.
DVB-T2
Rusya'da benimsenen dijital yayın standardı kabloyla da iletilebiliyor. Takımyıldızın şekli ilk bakışta biraz şaşırtıcı olabilir:
Alıcı, takımyıldızın belirli bir açıyla döndürülmesi gerektiğini bildiğinden, bu dönüş gürültü bağışıklığını da artırır; bu, yerleşik bir kaydırma olmadan gelenleri filtreleyebileceği anlamına gelir. Bu standart için bit hata oranlarının çok daha yüksek olduğu ve işlenmeden önce sinyaldeki hataların artık ölçüm sınırını aşmadığı, ancak milyonda 8,6 gibi gerçek bir rakama ulaştığı görülebilir. Bunları düzeltmek için bir kod çözücü kullanılır LDPC, dolayısıyla parametreye LBER adı verilir.
Artan gürültü bağışıklığı nedeniyle bu standart 256QAM modülasyon seviyesini destekler, ancak şu anda yayında yalnızca 64QAM kullanılmaktadır.
DVB-C
Bu standart, başlangıçta havadan çok daha kararlı bir ortam olan kablo (C - Kablo) aracılığıyla iletim için oluşturulmuştur, bu nedenle DVB-T'den daha yüksek derecede modülasyon kullanılmasına izin verir ve bu nedenle karmaşık kullanmadan daha büyük miktarda bilgi iletir. kodlama.
Burada 256QAM takımyıldızını görüyoruz. Daha fazla kare var, boyutları küçüldü. Hata olasılığı arttı, bu da böyle bir sinyali iletmek için daha güvenilir bir ortama (veya DVB-T2'de olduğu gibi daha karmaşık kodlamaya) ihtiyaç olduğu anlamına geliyor. Böyle bir sinyal, analog ve DVB-T/T2'nin çalıştığı yere "dağılabilir", ancak aynı zamanda gürültü bağışıklığı ve hata düzeltme algoritmaları marjına da sahiptir.
Daha yüksek hata olasılığı nedeniyle 256-QAM için MER parametresi 32 dB'ye normalleştirildi.
Hatalı bitlerin sayacı başka bir büyüklük düzeyine yükseldi ve artık milyarda bir hatalı bit hesaplıyor, ancak bunlardan yüz milyonlarca tane olsa bile (PRE-BER ~E-07-8), bunda kullanılan Reed-Solomon kod çözücü standart tüm hataları ortadan kaldıracaktır.
Kaynak: habr.com