Todos sabemos muy bien que el mundo de la tecnología es digital o se esfuerza por lograrlo. La transmisión de televisión digital está lejos de ser noticia, sin embargo, si no estaba específicamente interesado en esto, sus tecnologías inherentes pueden ser inesperadas.

Composición de una señal de televisión digital.

Una señal de televisión digital es un flujo de transporte de diferentes versiones de MPEG (a veces otros códecs), transmitido por una señal de radio utilizando modulación QAM de amplitud en cuadratura de diversos grados. Para cualquier señalista, estas palabras deben ser claras como un día, por lo que solo daré un gif de wikipedia que, espero, brinde una comprensión de lo que es para aquellos que aún no han estado interesados:

UPD: En los comentarios, esta imagen se considera incorrecta, pero, sin embargo, es muy clara. Por lo tanto, lo dejaré para aquellos que no saben nada acerca de la modulación y realmente no quieren profundizar, pero quieren entender qué tipo de puntos estamos discutiendo aquí.



Tal modulación de una forma u otra se usa no solo para el "teleachronachism", sino también para todos aquellos que están en la cima de la tecnología para los sistemas de transmisión de datos. ¡La velocidad del flujo digital en el cable de "antena" es de cientos de megabits!

Parámetros de señal digital

Usando el Deviser DS2400T en el modo de visualización de señal digital, podemos ver cómo sucede realmente:



En nuestra red, hay señales de tres estándares a la vez: estos son DVB-T, DVB-T2 y DVB-C. Los consideraremos a su vez.

DVB-T

Este estándar no se convirtió en el principal en nuestro país, dando paso a la segunda versión, sin embargo, es bastante adecuado para su uso por parte del operador porque los receptores DVB-T2 son retrocompatibles con el estándar de primera generación, lo que significa que el suscriptor puede recibir dicha señal en casi cualquier TV digital sin consolas adicionales Además, el estándar destinado a la transmisión por aire (la letra T significa Terrestrial, ether) tiene tan buena inmunidad al ruido y redundancia que a veces funciona donde, por alguna razón, la señal analógica no se arrastra.



En la pantalla del instrumento, podemos observar cómo se construye la constelación 64QAM (el estándar admite QPSK, 16QAM, 64QAM). Se puede ver que en condiciones reales los puntos no suman uno, sino que vienen con cierta expansión. Esto es normal siempre que el decodificador pueda determinar a qué cuadrado pertenece el punto de llegada, pero incluso en la imagen de arriba, puede ver las áreas donde se encuentran en el borde o cerca de él. Con esta imagen, puede determinar rápidamente la calidad de la señal "a simple vista": si el amplificador funciona mal, por ejemplo, los puntos están dispuestos aleatoriamente y el televisor no puede recopilar una imagen de los datos recibidos: "píxel", o incluso congelarse por completo. Hay momentos en que el procesador del amplificador "olvida" agregar uno de los componentes (amplitud o fase) a la señal. En tales casos, en la pantalla del dispositivo puede ver un círculo o un anillo del tamaño de todo el campo. Dos puntos fuera del campo principal son los puntos de referencia para el receptor y no llevan información.

En la parte izquierda de la pantalla debajo del número de canal vemos parámetros cuantitativos:

El nivel de señal ( P ) está en los mismos dBμV que para el análogo, sin embargo, para una señal digital, GOST ya regula solo 50 dBμV en la entrada al receptor. Es decir, en áreas con mayor atenuación, el "dígito" funcionará mejor que el análogo.

El valor de los errores de modulación ( MER ) muestra qué tan distorsionada es la señal que recibimos, es decir, qué tan lejos puede estar el punto de llegada del centro del cuadrado. Este parámetro es similar a la relación señal / ruido de un sistema analógico, el valor normal para 64QAM es de 28dB. Aquí se ve claramente que las desviaciones significativas en la imagen de arriba corresponden a la calidad por encima de la norma: esta es la inmunidad al ruido de la señal digital.

El número de errores en la señal recibida ( CBER ): el número de errores en la señal antes de procesar cualquier algoritmo de corrección.

El número de errores después del decodificador Viterbi ( VBER ) es el resultado de un decodificador que usa información redundante para recuperar errores en la señal. Ambos parámetros se miden en "piezas por cantidad recibida". Para que el dispositivo muestre el número de errores de menos de uno en cien mil o diez millones (como en la imagen de arriba), debe aceptar estos diez millones de bits, lo que lleva algún tiempo en un canal, por lo que el resultado de la medición no aparece inmediatamente e incluso puede ser malo al principio (E -03, por ejemplo), pero después de un par de segundos, vaya a un parámetro excelente.

DVB-T2

El estándar de transmisión digital adoptado en Rusia también se puede transmitir por cable. La forma de la constelación a primera vista puede sorprender un tanto:



Tal rotación aumenta adicionalmente la inmunidad al ruido, ya que el receptor sabe que la constelación debe rotarse en un ángulo dado, por lo que puede filtrar lo que viene sin un cambio fijo. Se puede ver que para este estándar, las normas de errores de bits son un orden de magnitud mayor y los errores en la señal antes del procesamiento ya no van más allá del límite de medición, pero son bastante reales 8.6 por millón. Para corregirlos, se utiliza el decodificador LDPC , por lo que el parámetro se llama LBER.
Debido al aumento de la inmunidad al ruido, este estándar admite el nivel de modulación 256QAM, pero actualmente solo se usa 64QAM en la transmisión.

DVB-C

Este estándar se creó originalmente para la transmisión por cable (C - Cable): el entorno es mucho más estable que el aire, por lo tanto, le permite utilizar un mayor grado de modulación que DVB-T y, por lo tanto, transmitir una mayor cantidad de información sin usar codificación compleja.



Aquí vemos la constelación 256QAM. Los cuadrados se hicieron más grandes, su tamaño se hizo más pequeño. La probabilidad de error ha aumentado, lo que significa que para transmitir dicha señal, se necesita un entorno más confiable (o una codificación más compleja, como en DVB-T2). Dicha señal puede "desmoronarse" cuando el análogo y DVB-T / T2 funcionan, sin embargo, también tiene un margen de inmunidad al ruido y algoritmos de corrección de errores.

Debido a la mayor probabilidad de error, el parámetro MER para 256-QAM se normaliza a 32 dB.

El contador de bits de error ha aumentado un orden de magnitud y ya está calculando un bit de error por mil millones, pero incluso si hay cientos de millones (PRE-BER ~ E-07-8), el decodificador Reed-Solomon utilizado en este estándar eliminará todos los errores.