Wir alle wissen sehr gut, dass die Welt der Technologie digital ist oder danach strebt. Die digitale Fernsehübertragung ist weit entfernt von Nachrichten. Wenn Sie jedoch nicht speziell daran interessiert sind, können Ihre inhärenten Technologien unerwartet sein.

Zusammensetzung eines digitalen Fernsehsignals

Ein digitales Fernsehsignal ist ein Transportstrom verschiedener Versionen von MPEG (manchmal auch anderer Codecs), der von einem Funksignal unter Verwendung einer QAM-Modulation mit Quadraturamplitude in unterschiedlichem Ausmaß übertragen wird. Für jeden Signalmann sollten diese Worte als ein Tag klar sein, daher gebe ich nur ein Wikipedia-GIF, das hoffentlich ein Verständnis dafür vermittelt, was es für diejenigen ist, die noch nicht interessiert waren:

UPD: In den Kommentaren wird dieses Bild als falsch angesehen, aber es ist trotzdem sehr klar. Daher überlasse ich es denen, die nichts über Modulation wissen und nicht wirklich tief gehen wollen, aber verstehen wollen, welche Art von Punkten wir hier diskutieren.



Eine solche Modulation in der einen oder anderen Form wird nicht nur für den „Teleachronachismus“ verwendet, sondern auch für alle, die auf dem neuesten Stand der Technik für Datenübertragungssysteme sind. Die Geschwindigkeit des digitalen Streams im "Antennen" -Kabel beträgt Hunderte von Megabit!

Digitale Signalparameter

Wenn Sie den Deviser DS2400T im digitalen Signalanzeigemodus verwenden, können wir sehen, wie es wirklich passiert:



In unserem Netzwerk gibt es Signale von drei Standards gleichzeitig: DVB-T, DVB-T2 und DVB-C. Wir werden sie der Reihe nach betrachten.

DVB-T

Dieser Standard wurde nicht zum Hauptstandard in unserem Land und machte der zweiten Version Platz. Er ist jedoch für den Betreiber gut geeignet, da DVB-T2-Empfänger mit dem Standard der ersten Generation abwärtskompatibel sind, was bedeutet, dass der Teilnehmer ein solches Signal auf fast jedem digitalen Fernseher ohne empfangen kann zusätzliche Konsolen. Darüber hinaus weist der für die Luftübertragung vorgesehene Standard (der Buchstabe T steht für terrestrisch, Äther) eine so gute Störfestigkeit und Redundanz auf, dass er manchmal dort funktioniert, wo das analoge Signal aus irgendeinem Grund nicht durchkriecht.



Auf dem Instrumentenbildschirm können wir beobachten, wie die Konstellation 64QAM aufgebaut ist (der Standard unterstützt QPSK, 16QAM, 64QAM). Es ist ersichtlich, dass sich die Punkte unter realen Bedingungen nicht zu einem addieren, sondern mit einer gewissen Erweiterung einhergehen. Dies ist normal, solange der Decoder bestimmen kann, zu welchem ​​Quadrat der ankommende Punkt gehört. Selbst im obigen Bild können Sie die Bereiche sehen, in denen sie sich am Rand oder in der Nähe befinden. Mit diesem Bild können Sie die Signalqualität schnell „per Auge“ bestimmen: Wenn der Verstärker beispielsweise schlecht funktioniert, sind die Punkte zufällig angeordnet, und der Fernseher kann aus den empfangenen Daten kein Bild erfassen: „Pixel“ oder sogar vollständig einfrieren. Es gibt Zeiten, in denen der Verstärkerprozessor „vergisst“, eine der Komponenten (Amplitude oder Phase) zum Signal hinzuzufügen. In solchen Fällen sehen Sie auf dem Bildschirm des Geräts einen Kreis oder Ring in der Größe des gesamten Felds. Zwei Punkte außerhalb des Hauptfelds sind die Referenzpunkte für den Empfänger und enthalten keine Informationen.

Im linken Teil des Bildschirms unter der Kanalnummer sehen wir quantitative Parameter:

Der Signalpegel ( P ) liegt im gleichen dBμV wie beim analogen Signal. Bei einem digitalen Signal regelt GOST jedoch bereits nur 50 dBμV am Eingang des Empfängers. Das heißt, in Bereichen mit größerer Dämpfung funktioniert die „Ziffer“ besser als die analoge.

Der Wert der Modulationsfehler ( MER ) zeigt, wie verzerrt das empfangene Signal ist, dh wie weit der ankommende Punkt von der Mitte des Quadrats entfernt sein kann. Dieser Parameter ähnelt dem Signal-Rausch-Verhältnis eines analogen Systems. Der Normalwert für 64QAM liegt bei 28 dB. Hier ist deutlich zu sehen, dass signifikante Abweichungen im obigen Bild einer Qualität über der Norm entsprechen: Dies ist die Störfestigkeit des digitalen Signals.

Die Anzahl der Fehler im empfangenen Signal ( CBER ) - Die Anzahl der Fehler im Signal vor der Verarbeitung von Korrekturalgorithmen.

Die Anzahl der Fehler nach dem Viterbi-Decoder ( VBER ) ist das Ergebnis eines Decoders, der redundante Informationen verwendet, um Fehler im Signal wiederherzustellen. Diese beiden Parameter werden in "Stück pro erhaltener Menge" gemessen. Damit das Gerät die Anzahl der Fehler von weniger als eins zu hunderttausend oder zehn Millionen anzeigt (wie im obigen Bild), muss es diese zehn Millionen Bits empfangen, was auf einem Kanal einige Zeit in Anspruch nimmt, sodass das Messergebnis nicht sofort angezeigt wird und möglicherweise sogar zuerst schlecht ist (E. -03 zum Beispiel), aber gehen Sie nach ein paar Sekunden zu einem ausgezeichneten Parameter.

DVB-T2

Der in Russland verabschiedete digitale Rundfunkstandard kann auch per Kabel übertragen werden. Die Form der Konstellation mag auf den ersten Blick etwas überraschen:



Eine solche Drehung erhöht zusätzlich die Störfestigkeit, da der Empfänger weiß, dass die Konstellation um einen bestimmten Winkel gedreht werden muss, damit Sie filtern können, was ohne feste Verschiebung kommt. Es ist ersichtlich, dass für diesen Standard die Normen für Bitfehler um eine Größenordnung höher sind und die Fehler im Signal vor der Verarbeitung nicht mehr über die Messgrenze hinausgehen, sondern durchaus real 8,6 pro Million sind. Um sie zu korrigieren, wird der LDPC- Decoder verwendet, daher heißt der Parameter LBER.
Aufgrund der erhöhten Störfestigkeit unterstützt dieser Standard den 256QAM-Modulationspegel, derzeit werden jedoch nur 64QAM im Rundfunk verwendet.

DVB-C

Dieser Standard wurde ursprünglich für die Übertragung über Kabel (C - Kabel) entwickelt. Die Umgebung ist viel stabiler als Luft. Daher können Sie einen höheren Modulationsgrad als DVB-T verwenden und daher eine größere Menge an Informationen ohne komplexe Codierung übertragen.



Hier sehen wir die Konstellation 256QAM. Die Quadrate wurden größer, ihre Größe wurde kleiner. Die Fehlerwahrscheinlichkeit hat zugenommen, was bedeutet, dass zur Übertragung eines solchen Signals eine zuverlässigere Umgebung erforderlich ist (oder eine komplexere Codierung wie bei DVB-T2). Ein solches Signal kann dort "bröckeln", wo Analog und DVB-T / T2 funktionieren, es hat jedoch auch eine Rauschimmunitätsspanne und Fehlerkorrekturalgorithmen.

Aufgrund der höheren Fehlerwahrscheinlichkeit wird der MER-Parameter für 256-QAM auf 32 dB normiert.

Der Fehlerbitzähler ist um eine Größenordnung gestiegen und berechnet bereits ein Fehlerbit pro Milliarde. Selbst wenn Hunderte von Millionen vorhanden sind (PRE-BER ~ E-07-8), beseitigt der in dieser Norm verwendete Reed-Solomon-Decoder alle Fehler.