最小的有线电视网络。 第四部分:数字信号



我们都非常了解周围的技术世界是数字的,或者正在为此而努力。 数字电视广播远非新闻,但是,如果您对此并不特别感兴趣,则您的固有技术可能会出乎意料。


数字电视信号的组成


数字电视信号是不同版本的MPEG(有时是其他编解码器)的传输流,由无线电信号使用不同程度的正交幅度QAM调制来传输。 对于任何信号员来说,这些词应该整天都清楚,因此,我只提供Wikipedia gif,希望对那些尚未感兴趣的人有所了解:

UPD:在评论中,此图片被认为是不正确的,但是非常清楚。 因此,我会将其留给那些对调制一无所知并且不想真正深入研究,但又想了解我们在此讨论的观点的人。



一种或另一种形式的这种调制不仅用于“远程学习”,而且还用于所有处于数据传输系统技术高峰的人。 “天线”电缆中数字流的速度为数百兆位!

数字信号参数


在数字信号显示模式下使用Deviser DS2400T,我们可以看到它是如何发生的:



在我们的网络中,一次有三种标准的信号:DVB-T,DVB-T2和DVB-C。 我们将依次考虑它们。

数字电视


该标准并没有成为我们国家的主要标准,而是让其成为第二版本,但是由于DVB-T2接收机与第一代标准向后兼容,因此它非常适合运营商使用,这意味着订户可以在几乎任何数字电视上接收到这种信号而无需其他控制台。 另外,用于空中传输的标准(字母T代表地面,以太)也具有良好的抗噪性和冗余性,以至于有时由于某些原因模拟信号无法通过的情况下仍可以使用。



在仪器屏幕上,我们可以观察到星座64QAM是如何构建的(标准支持QPSK,16QAM,64QAM)。 可以看出,在实际条件下,这些点的总和不是一,而是有些扩展。 只要解码器可以确定到达点属于哪个正方形,这是正常的,但是即使在上图中,您也可以看到它们位于边界上或其附近的区域。 从这张图片中,您可以“通过肉眼”快速确定信号质量:例如,如果放大器工作不佳,则点是随机排列的,并且电视无法从接收到的数据中收集图片:“像素”,甚至完全冻结。 有时候,放大器处理器会“忘记”向信号添加分量之一(幅度或相位)。 在这种情况下,您可以在设备的屏幕上看到一个圆圈或整个字段的大小。 主字段之外的两个点是接收器的参考点,不携带信息。

在屏幕左侧的通道号下方,我们看到了定量参数:

信号电平( P )与模拟信号的电平处于相同的dBμV,但是,对于数字信号,GOST已经在接收器的输入端仅调节了50dBμV。 也就是说,在衰减较大的区域,“数字”将比模拟数字更好。

调制误差( MER )的值显示了我们接收到的信号有多失真,即到达点距正方形中心的距离有多远。 此参数类似于模拟系统的信噪比,64QAM的正常值为28dB。 在这里可以清楚地看到,上图中的明显偏差对应于超出正常水平的质量:这是数字信号的抗扰性。

接收信号中的错误数( CBER )-处理任何校正算法之前信号中的错误数。

维特比解码器( VBER )之后的错误数量是解码器的结果,该解码器使用冗余信息恢复信号中的错误。 这两个参数均以“每接收数量的件数”度量。 为了使设备显示少于十万分之一或一千万个的错误数(如上图所示),它需要接受这一千万个比特,这在一个通道上花费一些时间,因此测量结果不会立即出现,甚至可能一开始就很差(E例如-03),但几秒钟后,输入一个极好的参数。

DVB-T2


俄罗斯采用的数字广播标准也可以通过电缆传输。 乍一看,星座的形状可能会有些意外:



由于接收器知道星座必须旋转给定的角度,因此这种旋转还可以增强抗噪能力,因此您可以过滤没有固定偏移的信号。 可以看出,对于该标准,位错误的规范要高一个数量级,并且在处理之前信号中的错误不再超出测量极限,而是相当真实的百万分之8.6。 为了纠正它们,使用了LDPC解码器,因此该参数称为LBER。
由于增强的抗噪能力,该标准支持256QAM调制级别,但目前广播中仅使用64QAM。

数字电视


该标准最初是为通过电缆(C-电缆)传输而创建的-环境比空气要稳定得多,因此它允许您使用比DVB-T更高的调制度,因此可以传输大量信息,而无需使用复杂的编码。



在这里,我们看到星座256QAM。 正方形变大,大小变小。 错误的可能性增加了,这意味着要发送这样的信号,需要一个更可靠的环境(或更复杂的编码,如DVB-T2)。 这样的信号会在模拟和DVB-T / T2工作的地方“崩溃”,但是它也具有抗干扰能力和纠错算法。

由于较高的错误概率,因此将256-QAM的MER参数归一化为32 dB。

错误位的计数器增加了一个数量级,并计算出十亿分之一的错误位,但是即使有数亿个错误位(PRE-BER〜E-07-8),此标准中使用的Reed-Solomon解码器也可以消除所有错误。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN450258/


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