نعلم جميعًا جيدًا أن عالم التكنولوجيا الموجود حوله رقمي ، أو يسعى جاهدين لتحقيق ذلك. لا يعد البث التلفزيوني الرقمي بعيدًا عن الأخبار ، ولكن إذا لم تكن مهتمًا بهذا على وجه التحديد ، فقد تكون التقنيات الكامنة لديك غير متوقعة.
تكوين إشارة التلفزيون الرقمي
إشارة التلفزيون الرقمي هي دفق نقل للإصدارات المختلفة من MPEG (أحيانًا برامج الترميز الأخرى) ، يتم إرسالها بواسطة إشارة راديو باستخدام
تشكيل QAM سعة التربيع بدرجات متفاوتة. بالنسبة لأي إشارة ، يجب أن تكون هذه الكلمات واضحة ليوم واحد ، لذلك سأقدم فقط ويكيبيديا gif ، كما آمل ، سيعطي تفهمًا لما هو عليه بالنسبة لأولئك الذين لم يهتموا بعد:
محدث: في التعليقات ، تعتبر هذه الصورة غير صحيحة ، ولكن مع ذلك ، فهي واضحة جدًا. لذلك ، سأترك الأمر لأولئك الذين لا يعرفون أي شيء عن التعديل ولا يرغبون حقًا في التعمق ، لكنهم يريدون فهم نوع النقاط التي نناقشها هنا.
لا يتم استخدام هذا التعديل بشكل أو بآخر من أجل "التيلشرونشيزم" فحسب ، بل أيضًا لجميع أولئك الذين بلغوا ذروة التكنولوجيا لأنظمة نقل البيانات. سرعة الدفق الرقمي في كابل "الهوائي" هي مئات ميغابت!
معلمات الإشارة الرقمية
باستخدام Deviser DS2400T في وضع عرض الإشارات الرقمية ، يمكننا أن نرى كيف يحدث ذلك حقًا:
في شبكتنا ، هناك إشارات إلى ثلاثة معايير في وقت واحد: هذه هي DVB-T و DVB-T2 و DVB-C. سننظر فيها بدوره.
DVB-T
لم يصبح هذا المعيار هو المعيار الرئيسي في بلدنا ، مما يفسح المجال للإصدار الثاني ، ومع ذلك ، فهو مناسب تمامًا للاستخدام من قبل المشغل لسبب أن مستقبلات DVB-T2 متوافقة مع الإصدارات السابقة من الجيل الأول ، مما يعني أنه يمكن للمشترك استقبال مثل هذه الإشارة على أي تلفزيون رقمي تقريبًا دون وحدات تحكم إضافية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المعيار المقصود للإرسال عن طريق الجو (الحرف T يشير إلى Terrestrial ، الأثير) لديه مناعة جيدة للضوضاء والتكرار لدرجة أنه يعمل في بعض الأحيان حيث لا تتسلل الإشارة التناظرية لسبب ما.
على شاشة الجهاز ، يمكننا أن نلاحظ كيف تم بناء كوكبة 64QAM (المعيار يدعم QPSK ، 16QAM ، 64QAM). يمكن ملاحظة أن النقاط في الظروف الحقيقية لا تضيف ما يصل إلى واحد ، ولكن تأتي مع بعض التوسع. هذا أمر طبيعي طالما أن وحدة فك الترميز يمكن أن تحدد المربع الذي تنتمي إليه نقطة الوصول ، ولكن حتى في الصورة أعلاه ، يمكنك رؤية المناطق التي تقع فيها على الحدود أو بالقرب منها. من هذه الصورة ، يمكنك تحديد جودة الإشارة بسرعة "عن طريق العين": إذا كان مكبر الصوت يعمل بشكل سيئ ، على سبيل المثال ، يتم ترتيب النقاط بشكل عشوائي ، ولا يمكن للتلفزيون جمع صورة من البيانات المستلمة: "بكسل" ، أو حتى التجميد تمامًا. في بعض الأحيان "ينسى" معالج مكبر الصوت إضافة أحد المكونات (السعة أو الطور) للإشارة. في مثل هذه الحالات ، على شاشة الجهاز ، يمكنك رؤية دائرة أو رنين حجم الحقل بأكمله. نقطتان خارج الحقل الرئيسي هما النقاط المرجعية لجهاز الاستقبال ولا تحمل معلومات.
في الجزء الأيسر من الشاشة تحت رقم القناة نرى المعلمات الكمية:
يكون مستوى الإشارة (
P ) في نفس dBμV كما هو الحال بالنسبة إلى التماثلية ، ومع ذلك ، بالنسبة للإشارة الرقمية ، ينظم GOST بالفعل 50 dBμV فقط عند دخل المستقبِل. وهذا هو ، في المناطق ذات التوهين الأكبر ، "الرقم" سيعمل بشكل أفضل من التماثلية.
تُظهر قيمة أخطاء التشكيل (
MER ) مدى تشويه الإشارة التي نتلقاها ، أي إلى أي مدى يمكن أن تكون نقطة الوصول من مركز المربع. تشبه هذه المعلمة نسبة الإشارة إلى الضوضاء من نظام تمثيلي ، وتكون القيمة العادية لـ 64QAM من 28dB. يظهر هنا بوضوح أن الانحرافات الكبيرة في الصورة أعلاه تتوافق مع الجودة أعلى من المعيار: هذا هو حصانة الضوضاء للإشارة الرقمية.
عدد الأخطاء في الإشارة المستقبلة (
CBER ) - عدد الأخطاء في الإشارة قبل معالجة أي خوارزميات تصحيح.
عدد الأخطاء بعد وحدة فك ترميز
Viterbi (
VBER ) هو نتيجة وحدة فك ترميز تستخدم معلومات زائدة لاستعادة الأخطاء في الإشارة. تقاس كلتا المعلمتين بـ "القطع لكل كمية مستلمة". لكي يُظهر الجهاز عدد الأخطاء التي تقل عن واحد من كل مائة ألف أو عشرة ملايين (كما في الصورة أعلاه) ، فإنه يحتاج إلى قبول هذه العشرة ملايين بت ، والتي تستغرق بعض الوقت على قناة واحدة ، حتى لا تظهر نتيجة القياس على الفور ، وقد تكون سيئة في البداية (E -03 ، على سبيل المثال) ، ولكن بعد بضع ثوانٍ ، انتقل إلى معلمة ممتازة.
DVB-T2
يمكن أيضًا إرسال معيار البث الرقمي المعتمد في روسيا عبر الكابل. قد يكون شكل الكوكبة للوهلة الأولى مفاجأة إلى حد ما:
تزيد دورة التناوب هذه مناعة الضوضاء ، لأن المستقبِل يعلم أن الكوكبة يجب أن تدور بزاوية معينة ، حتى تتمكن من تصفية ما يأتي بدون تغيير ثابت. يمكن ملاحظة أن معايير أخطاء البتات في هذا المعيار هي ترتيب أعلى من حيث الحجم والأخطاء في الإشارة قبل المعالجة لم تعد تتجاوز حد القياس ، لكنها حقيقية إلى حد كبير لكل 8.6 مليون. لتصحيحها ، يتم استخدام وحدة فك ترميز LDPC ، لذلك تسمى المعلمة LBER.
نظرًا لزيادة مناعة الضوضاء ، فإن هذا المعيار يدعم مستوى تعديل 256QAM ، ولكن يستخدم فقط 64QAM في البث.
DVB-C
تم إنشاء هذا المعيار في الأصل للإرسال عبر الكبل (C - Cable) - البيئة أكثر استقرارًا من الهواء ، وبالتالي فهي تتيح لك استخدام درجة تعديل أعلى من DVB-T ، وبالتالي نقل كمية أكبر من المعلومات دون استخدام الترميز المعقد.
هنا نرى كوكبة 256QAM. أصبحت المربعات أكبر ، وأصبح حجمها أصغر. زاد احتمال الخطأ ، مما يعني أنه لإرسال مثل هذه الإشارة ، هناك حاجة إلى بيئة أكثر موثوقية (أو تشفير أكثر تعقيدًا ، كما هو الحال في DVB-T2). يمكن أن تنهار مثل هذه الإشارة حيث تعمل التماثلية و DVB-T / T2 ، ولكن لديها أيضًا خوارزميات مناعية للضوضاء وتصحيح الأخطاء.
نظرًا لارتفاع نسبة الخطأ ، يتم ضبط المعلمة MER الخاصة بـ 256-QAM على 32 dB.
ارتفع عداد بتات الخطأ بترتيب وحساب خطأ بت واحد لكل مليار بالفعل ، ولكن حتى إذا كان هناك مئات الملايين (PRE-BER ~ E-07-8) ، فإن وحدة فك ترميز Reed-Solomon المستخدمة في هذا المعيار ستزيل كل الأخطاء.