Todos sabemos muito bem que o mundo da tecnologia ao redor é digital ou está se esforçando para isso. A transmissão de televisão digital está longe de ser notícia; no entanto, se você não estava especificamente interessado nisso, suas tecnologias inerentes podem ser inesperadas.

Composição de um sinal de televisão digital

Um sinal de televisão digital é um fluxo de transporte de diferentes versões do MPEG (às vezes outros codecs), transmitido por um sinal de rádio usando modulação QAM de amplitude em quadratura de graus variados. Para qualquer sinaleiro, essas palavras devem ficar claras como um dia, portanto, darei apenas um gif da wikipedia que, espero, dará uma compreensão do que é para aqueles que ainda não se interessaram:

UPD: Nos comentários, esta imagem é considerada incorreta, mas, no entanto, é muito clara. Portanto, deixarei para aqueles que não sabem nada sobre modulação e realmente não querem se aprofundar, mas querem entender que tipo de pontos estamos discutindo aqui.



Essa modulação, de uma forma ou de outra, é usada não apenas para o "teleachronachism", mas também para todos aqueles que estão no auge da tecnologia para sistemas de transmissão de dados. A velocidade do fluxo digital no cabo da "antena" é de centenas de megabits!

Parâmetros de sinal digital

Usando o Deviser DS2400T no modo de exibição de sinal digital, podemos ver como isso realmente acontece:



Em nossa rede, existem sinais de três padrões ao mesmo tempo: estes são DVB-T, DVB-T2 e DVB-C. Vamos considerá-los por sua vez.

DVB-T

Esse padrão não se tornou o principal em nosso país, dando lugar à segunda versão, no entanto, é bastante adequado para uso pelo operador pelo motivo de que os receptores DVB-T2 são compatíveis com o padrão de primeira geração, o que significa que o assinante pode receber esse sinal em praticamente qualquer TV digital sem consoles adicionais. Além disso, o padrão destinado à transmissão por via aérea (a letra T significa Terrestre, éter) possui uma imunidade e redundância de ruído tão boas que às vezes funciona onde, por alguma razão, o sinal analógico não passa.



Na tela do instrumento, podemos observar como a constelação 64QAM é construída (o padrão suporta QPSK, 16QAM, 64QAM). Pode-se observar que, em condições reais, os pontos não somam um, mas vêm com alguma expansão. Isso é normal desde que o decodificador possa determinar a qual quadrado o ponto de chegada pertence, mas mesmo na imagem acima, é possível ver as áreas em que eles estão localizados na borda ou próximos a ela. Usando esta imagem, você pode determinar rapidamente a qualidade do sinal “a olho”: se o amplificador funcionar mal, por exemplo, os pontos serão arranjados aleatoriamente e a TV não poderá coletar uma imagem dos dados recebidos: “pixel” ou até mesmo congelar completamente. Há momentos em que o processador do amplificador “esquece” de adicionar um dos componentes (amplitude ou fase) ao sinal. Nesses casos, na tela do dispositivo, você pode ver um círculo ou tocar o tamanho de todo o campo. Dois pontos fora do campo principal são os pontos de referência do receptor e não carregam informações.

Na parte esquerda da tela, abaixo do número do canal, vemos parâmetros quantitativos:

O nível do sinal ( P ) está no mesmo dBμV que o analógico; no entanto, para um sinal digital, o GOST já regula apenas 50 dBμV na entrada do receptor. Ou seja, em áreas com maior atenuação, o “dígito” funcionará melhor que o analógico.

O valor dos erros de modulação ( MER ) mostra a distorção do sinal que recebemos, ou seja, a que distância o ponto de chegada pode estar do centro do quadrado. Este parâmetro é semelhante à relação sinal / ruído de um sistema analógico; o valor normal para 64QAM é de 28dB. Aqui é visto claramente que desvios significativos na imagem acima correspondem à qualidade acima da norma: esta é a imunidade ao ruído do sinal digital.

O número de erros no sinal recebido ( CBER ) - o número de erros no sinal antes de processar qualquer algoritmo de correção.

O número de erros após o decodificador Viterbi ( VBER ) é o resultado de um decodificador que usa informações redundantes para recuperar erros no sinal. Ambos os parâmetros são medidos em "peças por quantidade recebida". Para que o dispositivo mostre o número de erros inferior a um em cem mil ou dez milhões (como na imagem acima), ele precisa receber esses dez milhões de bits, o que leva algum tempo em um canal, para que o resultado da medição não apareça imediatamente e possa até ser ruim no início (E -03, por exemplo), mas após alguns segundos, vá para um excelente parâmetro.

DVB-T2

O padrão de transmissão digital adotado na Rússia também pode ser transmitido por cabo. A forma da constelação à primeira vista pode surpreender um pouco:



Essa rotação aumenta adicionalmente a imunidade a ruídos, pois o receptor sabe que a constelação deve ser girada por um determinado ângulo, para que você possa filtrar o que vem sem uma mudança fixa. Pode-se observar que, para esse padrão, as normas de erros de bits são uma ordem de magnitude mais alta e os erros no sinal antes do processamento não vão mais além do limite de medição, mas são 8,6 por milhão reais. Para corrigi-los, o decodificador LDPC é usado, portanto, o parâmetro é chamado LBER.
Devido ao aumento da imunidade a ruídos, esse padrão suporta o nível de modulação 256QAM, mas apenas 64QAM é atualmente usado na transmissão.

DVB-C

Esse padrão foi criado originalmente para transmissão via cabo (C - Cabo) - o ambiente é muito mais estável que o ar, portanto, permite que você use um grau de modulação mais alto que o DVB-T e, portanto, transmite uma quantidade maior de informações sem usar codificação complexa.



Aqui vemos a constelação 256QAM. Quadrados aumentaram, seu tamanho diminuiu. A probabilidade de erro aumentou, o que significa que, para transmitir esse sinal, é necessário um ambiente mais confiável (ou codificação mais complexa, como no DVB-T2). Esse sinal pode "desmoronar" onde o analógico e o DVB-T / T2 funcionam, mas também possui margem de imunidade a ruído e algoritmos de correção de erros.

Devido à maior probabilidade de erro, o parâmetro MER para 256-QAM é normalizado para 32 dB.

O contador de bits de erro aumentou uma ordem de magnitude e já está calculando um bit de erro por bilhão, mas mesmo se houver centenas de milhões (PRE-BER ~ E-07-8), o decodificador Reed-Solomon usado neste padrão eliminará todos os erros.