适合小孩子的有线电视网络。 第 4 部分:数字信号组件

适合小孩子的有线电视网络。 第 4 部分:数字信号组件

我们都非常清楚,我们周围的技术世界是数字化的,或者正在努力实现数字化。 数字电视广播并不是什么新鲜事,但如果您没有对它特别感兴趣,其固有的技术可能会让您感到惊讶。

系列文章内容

数字电视信号的组成

数字电视信号是不同版本的 MPEG(有时是其他编解码器)的传输流,通过使用不同程度的 QAM 的无线电信号传输。 这些话对任何信号员来说都应该很清楚,所以我只给出一张来自 维基百科,我希望这能让那些还不感兴趣的人了解它是什么:

适合小孩子的有线电视网络。 第 4 部分:数字信号组件

这种或另一种形式的调制不仅用于“电视不合时宜”,而且还用于所有处于技术巅峰的数据传输系统。 “天线”电缆中数字流的速度为数百兆比特!

数字信号参数

在显示数字信号参数的模式下使用 Deviser DS2400T,我们可以看到实际情况是如何发生的:

适合小孩子的有线电视网络。 第 4 部分:数字信号组件

我们的网络同时包含三种标准的信号:DVB-T、DVB-T2 和 DVB-C。 让我们一一看看。

DVB-T

该标准尚未成为我国的主要标准,让位于第二版本,但它非常适合运营商使用,因为DVB-T2接收器向后兼容第一代标准,这意味着订户几乎可以在任何数字电视上接收这样的信号,而无需额外的控制台。 此外,用于空中传输的标准(字母 T 代表地面、以太)具有良好的抗噪性和冗余性,因此有时可以在模拟信号因某种原因无法穿透的情况下工作。

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在设备屏幕上我们可以观察64QAM星座是如何构建的(该标准支持QPSK、16QAM、64QAM)。 可以看出,在实际情况下,这些点不会加起来成为一个,而是会出现一些分散。 只要解码器能够确定到达点属于哪个方块,这就是正常的,但即使在上图中,也有一些区域位于边界上或靠近边界。 从这张图片中,您可以“通过肉眼”快速确定信号的质量:例如,如果放大器工作不良,点的位置会混乱,并且电视无法从接收到的数据中组合出图片:它会“像素化” ,甚至完全冻结。 有时放大器处理器“忘记”将其中一个分量(幅度或相位)添加到信号中。 在这种情况下,在设备屏幕上您可以看到整个字段大小的圆圈或圆环。 主场外的两个点是接收器的参考点,不携带信息。

在屏幕左侧的通道号下方,我们看到定量参数:

信号电平(P)与模拟信号的 dBμV 相同,但是,对于数字信号,GOST 在接收器的输入端仅调节 50 dBμV。 也就是说,在衰减较大的区域,“数字”将比模拟效果更好。

调制误差值(MER)显示了我们接收到的信号的失真程度,即到达点距离正方形中心有多远。 该参数类似于模拟系统的信噪比;64QAM 的正常值为 28 dB。 可以清楚地看到,上图中的显着偏差对应于高于标准的质量:这是数字信号的抗噪性。

接收信号中的错误数(中央经济研究局) — 在通过任何校正算法处理之前信号中的错误数量。

维特比解码器操作后的错误数(VBER扩展)是解码器使用冗余信息来恢复信号中的错误的结果。 这两个参数均以“每份数量的件数”来衡量。 为了让设备显示的错误数小于十万分之一或千万分之一(如上图),它需要接受这千万位,这在一个通道上需要一些时间,因此测量结果不会立即出现,甚至一开始可能很糟糕(例如 E -03),但几秒钟后您就达到了一个很好的参数。

DVB-T2

俄罗斯采用的数字广播标准也可以通过电缆传输。 乍一看,星座的形状可能有些令人惊讶:

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这种旋转还提高了抗噪能力,因为接收器知道星座必须旋转给定角度,这意味着它可以过滤掉没有内置移位的信号。 可以看出,对于该标准,误码率提高了一个数量级,并且处理前信号中的错误不再超过测量极限,而是达到了非常真实的百万分之 8,6。 为了纠正它们,使用解码器 LDPC,所以该参数称为LBER。
由于抗噪能力增强,该标准支持 256QAM 调制级别,但目前广播中仅使用 64QAM。

DVB-C

该标准最初是为通过电缆(C - 电缆)传输而创建的 - 一种比空气稳定得多的介质,因此它允许使用比 DVB-T 更高程度的调制,因此无需使用复杂的网络即可传输​​大量信息编码。

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这里我们看到星座 256QAM。 方块更多了,它们的尺寸也变小了。 出错的概率增加了,这意味着需要更可靠的介质(或更复杂的编码,如 DVB-T2)来传输此类信号。 这样的信号可以“分散”在模拟和 DVB-T/T2 工作的地方,但它也具有一定的抗噪能力和纠错算法余量。

由于错误概率较高,256-QAM 的 MER 参数被归一化为 32 dB。

错误位计数器又上升了一个数量级,现在每十亿分之一计算一个错误位,但即使有数亿个错误位(PRE-BER ~E-07-8),在此使用的里德-所罗门解码器标准将消除所有错误。

来源: habr.com

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