Nous savons tous très bien que le monde de la technologie est numérique ou s’efforce de le faire. La radiodiffusion télévisuelle numérique est loin d'être une actualité, cependant, si cela ne vous intéressait pas spécifiquement, vos technologies inhérentes pourraient être inattendues.

Composition d'un signal de télévision numérique

Un signal de télévision numérique est un flux de transport de différentes versions de MPEG (parfois d'autres codecs), transmis par un signal radio utilisant une modulation QAM d' amplitude en quadrature à des degrés divers. Pour tout signaleur, ces mots devraient être clairs comme une journée, donc je ne donnerai qu'un gif wikipedia qui, je l'espère, donnera une compréhension de ce que c'est pour ceux qui ne sont pas encore intéressés:

UPD: Dans les commentaires, cette image est considérée comme incorrecte, mais, néanmoins, elle est très claire. Par conséquent, je laisserai cela à ceux qui ne connaissent rien à la modulation et ne veulent pas vraiment approfondir, mais veulent comprendre de quel type de points nous discutons ici.



Cette modulation sous une forme ou une autre est utilisée non seulement pour le «téleachronachisme», mais aussi pour tous ceux qui sont à la pointe de la technologie des systèmes de transmission de données. La vitesse du flux numérique dans le câble "antenne" est de centaines de mégabits!

Paramètres du signal numérique

En utilisant le Deviser DS2400T en mode d'affichage du signal numérique, nous pouvons voir comment cela se passe vraiment:



Dans notre réseau, il y a des signaux de trois normes à la fois: ce sont les DVB-T, DVB-T2 et DVB-C. Nous les examinerons tour à tour.

DVB-T

Cette norme n'est pas devenue la principale dans notre pays, cédant la place à la deuxième version.Cependant, elle convient parfaitement à l'opérateur car les récepteurs DVB-T2 sont rétrocompatibles avec la norme de première génération, ce qui signifie que l'abonné peut recevoir un tel signal sur presque tous les téléviseurs numériques sans consoles supplémentaires. De plus, la norme destinée à la transmission par air (la lettre T signifie Terrestre, éther) a une si bonne immunité au bruit et redondance qu'elle fonctionne parfois là où, pour une raison quelconque, le signal analogique ne s'infiltre pas.



Sur l'écran de l'instrument, nous pouvons observer comment la constellation 64QAM est construite (la norme prend en charge QPSK, 16QAM, 64QAM). On peut voir qu'en conditions réelles, les points ne totalisent pas un, mais s'accompagnent d'une certaine expansion. Ceci est normal tant que le décodeur peut déterminer à quel carré le point d'arrivée appartient, mais même dans l'image ci-dessus, vous pouvez voir les zones où ils se trouvent sur la bordure ou à proximité. En utilisant cette image, vous pouvez rapidement déterminer la qualité du signal «à l'œil nu»: si l'amplificateur fonctionne mal, par exemple, les points sont disposés de manière aléatoire et le téléviseur ne peut pas collecter une image à partir des données reçues: «pixel», ou même geler complètement. Il y a des moments où le processeur d'amplificateur «oublie» d'ajouter l'un des composants (amplitude ou phase) au signal. Dans de tels cas, sur l'écran de l'appareil, vous pouvez voir un cercle ou un anneau de la taille de l'ensemble du champ. Deux points en dehors du champ principal sont les points de référence pour le récepteur et ne portent pas d'informations.

Dans la partie gauche de l'écran sous le numéro de canal, nous voyons des paramètres quantitatifs:

Le niveau du signal ( P ) est dans le même dBμV que pour l'analogique, cependant, pour un signal numérique, GOST ne régule déjà que 50 dBμV à l'entrée du récepteur. Autrement dit, dans les zones avec une plus grande atténuation, le «chiffre» fonctionnera mieux que l'analogue.

La valeur des erreurs de modulation ( MER ) montre la distorsion du signal que nous recevons, c'est-à-dire la distance entre le point d'arrivée et le centre du carré. Ce paramètre est similaire au rapport signal / bruit d'un système analogique, la valeur normale pour 64QAM est de 28 dB. On voit clairement ici que des écarts importants dans l'image ci-dessus correspondent à une qualité supérieure à la norme: il s'agit de l'immunité au bruit du signal numérique.

Le nombre d'erreurs dans le signal reçu ( CBER ) - le nombre d'erreurs dans le signal avant de traiter les algorithmes de correction.

Le nombre d'erreurs après le décodeur de Viterbi ( VBER ) est le résultat d'un décodeur qui utilise des informations redondantes pour récupérer les erreurs dans le signal. Ces deux paramètres sont mesurés en «pièces par quantité reçue». Pour que l'appareil affiche le nombre d'erreurs de moins d'un sur cent mille ou dix millions (comme dans l'image ci-dessus), il doit accepter ces dix millions de bits, ce qui prend du temps sur un canal, de sorte que le résultat de la mesure n'apparaît pas immédiatement, et peut même être mauvais au début (E -03, par exemple), mais après quelques secondes, passez à un excellent paramètre.

DVB-T2

La norme de radiodiffusion numérique adoptée en Russie peut également être transmise par câble. La forme de la constellation à première vue peut quelque peu surprendre:



Une telle rotation augmente en outre l'immunité au bruit, car le récepteur sait que la constellation doit être tournée d'un angle donné, de sorte que vous pouvez filtrer ce qui vient sans décalage fixe. On peut voir que pour cette norme, les normes d'erreurs binaires sont d'un ordre de grandeur plus élevées et les erreurs dans le signal avant traitement ne dépassent plus la limite de mesure, mais sont bien réelles 8,6 par million. Pour les corriger, le décodeur LDPC est utilisé, donc le paramètre est appelé LBER.
En raison de l'immunité accrue au bruit, cette norme prend en charge le niveau de modulation 256QAM, mais seulement 64QAM est actuellement utilisé en radiodiffusion.

DVB-C

Cette norme a été à l'origine créée pour la transmission par câble (C - Câble) - l'environnement est beaucoup plus stable que l'air, donc il vous permet d'utiliser un degré de modulation plus élevé que le DVB-T, et donc de transmettre une plus grande quantité d'informations sans utiliser de codage complexe.



Ici, nous voyons la constellation 256QAM. Les carrés sont devenus plus grands, leur taille est devenue plus petite. La probabilité d'erreur a augmenté, ce qui signifie que pour transmettre un tel signal, un environnement plus fiable est nécessaire (ou un codage plus complexe, comme en DVB-T2). Un tel signal peut "s'effriter" là où l'analogique et le DVB-T / T2 fonctionnent, mais il dispose également d'une marge d'immunité au bruit et d'algorithmes de correction d'erreur.

En raison de la probabilité d'erreur plus élevée, le paramètre MER pour 256-QAM est normalisé à 32 dB.

Le compteur de bits d'erreur a augmenté d'un ordre de grandeur et calcule déjà un bit d'erreur par milliard, mais même s'il y en a des centaines de millions (PRE-BER ~ E-07-8), le décodeur Reed-Solomon utilisé dans cette norme éliminera toutes les erreurs.