Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Принципы формирования цифровых вещательных сигналов DRM




Стандарт цифрового  радиовещания DRM

Все физические радиоканалы, параметры которых зависят от состояния среды распространения сигналов (тропосферные, ионосферные и др.), по своей природе неоднородны. Неоднородную среду используют системы ДВ/СВ/КВ - диапазонов, ионосферные и тропосферные радиорелейные линии, наземные системы телевидения, радиовещания и радио- связи метрового и дециметрового диапазонов.
В системах цифрового радиовещания ДВ/СВ/КВ диапазонов, объединенных термином DRM (Digital Radio Mondiale), тропосфера и ионосфера являются основной средой, в которой распространяются сигналы. Внедрение техники DRM дает новую жизнь системам радиосвязи и вещания КВ-диапазона – они смогут на равных конкурировать по качеству и надежности с широко распространенными системами ЧМ-вещания (УКВ и FM), действующими лишь в ближней зоне (в пределах прямой видимости).
В системах DRM используется довольно сложный, но относительно легко регулируемый применительно к радиоканалу вид модуляции – COFDM. Он позволяет реализовать сигналы, оптимально адаптированные к состоянию радиоканала в процессе проведения сеанса связи (радиовещания) и обеспечить уверенный прием на большие расстояния.
Исследования показывают, что при разносе частот на 1,5–2 кГц замирания сигнала на них будут некоррелированными, а значит, одновременная передача информации на многих частотах, как это принято в системе DRM, может обеспечить «сохранность» информации. Общее количество несущих частот, на которых передается информация, в зависимости от режима работы может изменяться от 88 до 460.
Типовые РВ- каналы с традиционной амплитудной модуляцией (АМ) на частотах ниже 30 МГц используют полосу шириной 9; 10; 18 и 20 кГц. В однополосных передатчиках она сокращается вдвое (4,5; 5; 9 и 10 кГц). В системах DRM возможно применение одного передатчика для совместной передачи аналоговых сигналов с АМ и цифровых сигналов.





Принципы формирования цифровых вещательных сигналов DRM

Технической основой формата DRM является принцип формирования цифровой последовательности из кадров и супер кадров COFDM-символов (табл.5.4). Каждый из COFDM-символов (число COFDM-символов в одном кадре – Ns) передается за время Ts, равное сумме двух составляющих: продолжительности полезной (информационной) части Ти и защитного промежутка(интервала) Тз. Общая длительность кадра во всех режимах 400 мс. С усложнением условий работы в радиоканале увеличивается длительность интервала Тз, который в режиме работы D становится соизмеримым с Ти COFDM-символа (табл. 2). Временные соотношения COFDM-символа могут быть представлены кратными числами условного элементарного отрезка времени Т = 383 мкс.
Таб.5.4. Параметры COFDM-символов

Режим работы Ts,мс Ти,мс Тз,мс Тз/Ти Ns
А 26,66 24 2,66 1/9 15
В 26,66 21,33 5,33 1/4 15
С 20,00 14,66 5,33 4/13 20
D 16,66 9,33 7,33 11/14 24


В формате DRM предусмотрена возможность совместной передачи нескольких звуковых программ (до четырех) и данных – они формируют основной мультисервисный канал(Main Service Channel, MSC). Для повышения качества и надежности работы системы дополнительно к MSC формируются два вспомогательных канала:

1. FAC (Fast Access Channel)– канал быстрого доступа: содержит данные о ширине полосы, виде модуляции, методе кодирования, индексе глубины перемежения и т.п.

2. SDC (Service Description Channel)– служебный канал: несет информацию об условном доступе, программе передач, о вспомогательных частотах, на которых он может работать.

Основной (MSC) и сервисные (FAC и SDC) каналы мультиплексируются, образуя транспортный супер кадр суммарной длительностью 1200 мс; информация SDC размещается в начале каждого супер кадра. Для повышения помехоустойчивости и надежности работы каналов FAC и SDC используется, как правило, модуляция 4-ФМ (4-КАМ).


Таб.5.5 Параметры Ти,Тз и Тs в единицах Т

Канал A B C D
Ти 288Т 256Т 176Т 112Т
Тз 32Т 64Т 64Т 88Т
Ts 320Т 320Т 240Т 200Т


Кодеры сигналов звука и данных, как видно на рисунке (Рис.5.7), преобразуют звуковые сигналы и данные, поступающие на вход, в цифровые последовательности, принятые в системе. Эти последовательности объединяются в мультиплексоре, формирующем цифровой поток MSC, который поступает на вход кодера канала.

Его основная функция – преобразование поступающей на вход кодера двоичной последовательности в многопозиционный сигнал, необходимый для получения модулирующих символов 4-ФМ (4-КАМ), 16-КАМ и 64-КАМ. При модуляции 4-ФМ модулирующий сигнал представляет собой последовательность двухразрядных двоичных слов (00, 01, 10, 11), которые определяют фазу модулированного колебания.
Для формирования таких слов из входной двоичной последовательности поток разделяется на два параллельных субпотока, в каждом из которых тактовая частота уменьшается вдвое по сравнению с потоком на входе. При модуляции 16-КАМ модуляционные символы кодируются в виде 4-разрядных двоичных слов, определяющих амплитуду и фазу модулированного колебания, а входной поток разделяется на четыре субпотока. При этом каждое 4-разрядное слово формируется из четырех элементов (бит), например 1010; 0110; 0010 и т.д.: всего 16 комбинаций. При использовании модуляции 64-КАМ модуляционные символы

 

 

Рис.5.7 Структурная схема формирования сигнала DRM

 

представляются 6-разрядными словами: 010101; 101010 и т.д.
В основном пользовательском потоке (MSC) в кодере канала осуществляется также перемежение элементов – чтобы исключить групповые ошибки при замираниях большой длительности (на схеме не показано). Глубина перемежения в зависимости от состояния физического канала передачи (А, В, С, D) изменяется от 0,4 до 2 с. Кодеры сигналов FAC и SDC и кодеры каналов FAC и SDC выполняют во вспомогательных каналах ту же роль, что и кодеры в основном канале, но перемежение двоичных сигналов в этих каналах не производится.
Три цифровых потока, соответствующих основному (MSC) и вспомогательным (FAC и SDC) каналам, подводятся к формирователю COFDM-символов, где осуществляется расстановка символов этих каналов: символы FAC размещаются в начале каждого кадра, т.е. через 400 мс, а символы SDC – в начале супер кадра, т.е. через 1200 мс.
Таким образом, на выходе COFDM-формирователя образуется транспортный поток, состоящий из трех каналов: MSC, FAC и SDC. Он подводится к модулятору передатчика. Для неискаженной передачи сигналов формата DRM передающий тракт передатчика (усилитель) должен удовлетворять требованиям высокой линейности.


5.5. Стандарт цифрового эфирного телевидения DVB-T

Стандарт DVB-Tдля цифрового эфирного телевидения в диапазоне ДМВ был принят в 1996 году. Система DVB-T (DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)была разработана с заложенным свойством существенной гибкости, обеспечиваемой за счет опций выбора широкого набора параметров, в целях адаптации ко всем каналам и режимам работы, включая фиксированный, мобильный и переносной прием, а также построение одночастотной сети. Среди всех существующих систем цифрового наземного ТВ вещания система DVB-T(Т2) развивается наиболее динамично.










Система DVB-T

Система DVB-T определяется как функциональный блок оборудования, обеспечивающего адаптацию цифрового ТВ-сигнала, представленного в основной полосе частот на выходе транспортного мультиплексора MPEG-2, с характеристиками стандартного наземного радиоканала вещания, имеющего ширину полосы частот 8(6,7) МГц. При этом используется передача сигналов по многочастотной схеме модуляции с частотным распределением несущих(OFDM).

Переда­ваемые в эфир данные представляют собой информацию об изображении и звуко­вом сопровождении, а также любые дополнительные сведения, относящиеся к мультисервисным услугам. Условие передачи этой информации в системе DVB-T только одно – данные долж­ны быть закодированы в виде пакетов транспортного потока MPEG-2. В этом смысле стандарт описывает контейнер, приспособленный для достав­ки пакетированных данных в условиях наземного телевидения. Для систе­мы DVB-T ни содержание контейнера, ни происхождение данных не име­ют значения, она лишь приспосабливает выходные данные транспортного мультиплексора MPEG-2 к свойствам и характеристикам канала передачи наземного телевизионного вещания, стремясь наиболее эффективно донести их к приемнику. То есть, стандарт определяет структуру пере­даваемого потока данных, систему канального кодирования и модуля­ции для мультипрограммных служб наземного телевидения, работаю­щих в форматах ограниченной, стандартной, повышенной и высокой четкости.

Для обеспечения совместимости устройств различных производите­лей, стандарт определяет параметры цифрового модулированного радио­сигнала и описывает преобразования данных и сигналов в передающей части системы цифрового наземного телевизионного вещания (рис. 5.8).

Система DVB-T разрабатывалась для цифрового вещания, но она должна встраиваться в существующее аналоговое окружение, поэтому в системе следует обеспечить защиту от интерференционных помех соседне­го и совмещенного каналов, обусловленных действующими передатчиками PAL/SECAM. Поскольку речь идет о наземном вещании, то должна быть обеспечена максимальная эффективность использования частотного диапа­зона, реализуемая в результате оптимального сочетания одиночных пере­датчиков, многочастотных и одночастотных сетей. Следует учитывать высокий уровень промышленных шумов в канале наземного телевидения. Система DVB-T должна успешно бороться с типичными для наземного телевидения эхо-сигналами, вызванными как статическими объектами, например, зданиями, так и динамическими объектами, например, самолетами, и обеспечивать устойчивый прием в условиях многолучевого распространения радиоволн, обусловленного рельефом местности. Является желательным создание условий для приема в движении и на комнатные антенны. Все эти требования были выполнены в DVB-T благодаря применению системы модуляции OFDM.

За счет выбора способа модуляции OFDM с кодированием, которое включает в себя внешнее и внутреннее кодирование и перемежение с целью коррекции возникающих в канале ошибок, системе DVB-T присуще следующие важнейшие особенности:

· потенциально обеспечивается воспроизведение телевизионных изображений в фор­матах низкого разрешения, стандартного, расширенного и высокого;

· звуковое сопровождение может быть стереофоническим, многоканальным; возможно оказание дополнительных услуг, например, для слабослышащих;

· обеспечивается максимум общности с основными стандартами спутникового и кабельного цифрового телевещания;

· способность системы переносить информацию соответствует концепции «контейнера», который может содержать различные данные и обеспечивать работу различных служб одновременно;

· гарантируется работа в условиях приема на стационарную антенну и на антенну портативных телевизионных приемников, то есть на комнатную антенну;

· система оптимизирована с целью использования существующей сети телевизионных передатчиков;

· обеспечивается возможность работы в одночастотных сетях;

· система может быть развернута как в региональных, так и в национальных масштабах при приемлемых экономических затратах;

· система малочувствительна к интерференционным помехам от других телевизионных радиопередатчиков и создает минимум помех службам наземного аналогового телевидения, что очень важно в переходный период;

· система допускает реконфигурацию, то есть возможность вещательным организациям устанавливать оптимальные параметры;

· обеспечивается возможность двухуровневой иерархической передачи информации.

Применение какой-либо одной системы кодирования не дает желае­мого эффекта в условиях наземного телевидения, для которого типично проявление разнообразных шумов, помех и искажений, приводящих к воз­никновению ошибок с разными статистическими свойствами. В таких ус­ловиях необходим более сложный алгоритм исправления ошибок. В систе­ме DVB-T используется сочетание двух видов кодирования– внешнего и внут­реннего, рассчитанных на борьбу с ошибками различной структуры, частоты и статистических свойств и обеспечивающих при совместном применении практически безошибочную работу (такой подход типичен и для других сфер, например, для цифровой видеозаписи). Если благо­даря работе внутреннего кодирования частота ошибок на выходе внут­реннего декодера (см. рис. 5.8) не превышает величины2´10–4, то система внешнего кодирования доводит частоту ошибок на входе демульти­плек­сора MPEG-2 до значения 10–11, что соответствует практиче­ски безошибочной работе (ошибка появляется примерно один раз в те­чение часа).

Кодирование обязательно связано с введением в поток данных не­которой избыточности и соответственно с уменьшением скорости пере­дачи полезных данных, поэтому наращивание мощности кодирования за счет увеличения объема проверочных данных не всегда соответствует требованиям практики. Для увеличения эффективности кодирования, без снижения скорости кода, применяется перемежение данных. Коди­рова­ние позволяет обнаруживать и исправлять ошибки, а перемежение увеличивает эффективность кодирования, поскольку пакеты ошибок дробятся на мелкие фрагменты, с которыми справляется система коди­рования.

В системе OFDM данные передаются с исполь­зованием некоторого количества несущих колебаний. Если таких несущих много, то поток данных, переносимых одной несущей, характеризуется сравнительно небольшой скоростью, то есть частота модуляции каждой несущей невелика. Однако межсимвольные искажения проявляются и при малой скорости следования модуляционных символов. Для того, чтобы из­бежать межсимвольных искажений, перед каждым символом вводится защитный интервал. Но надо отметить, что защитный интервал – это не про­сто пауза между полезными символами, достаточная для угасания сигнала символа до начала следующего. В защитном интервале передается фраг­мент полезного сигнала, что гарантирует сохранение ортогональности не­сущих принятого сигнала (но только в том случае, если эхо-сигнал при многолучевом распространении задержан не больше, чем на длительность защитного интервала).

Концепция защитного интервала не является принципиально новой, но использование защитного интервала требуемой величины в цифровом телевидении возможно лишь при использовании частотного уплотнения с большим числом несущих.

Величина защитного интервала зависит от расстояния между передат­чиками в одночастотных сетях вещания или от задержки естественного эхо-сигнала в сетях вещания с традиционным распределением частотных каналов. Чем больше время задержки, тем больше должна быть длитель­ность защитного интервала. С другой стороны, для обеспечения макси­мальной скорости передаваемого потока данных защитный интервал дол­жен быть как можно короче. Одна четвертая часть от величины полезного интервала является, видимо, разумной оценкой максимального значения длительности защитного интервала. Предварительные исследования по­ка­зали, что если одночастотные сети будут строиться в основном с использо­ванием существующих передатчиков, то абсолютная величина защитного интервала должна быть около 250 мкс. Это позволяет создавать большие одночастотные сети регионального уровня.

Система DVB-T была создана не просто для цифрового наземного те­левидения, а для удовлетворения самых разнообразных требований, кото­рые выдвигаются в странах, переходящих к цифровому наземному веща­нию. Это вынуждает предусмотреть работу системы в различных режимах, но для сохранения сложности приемников на приемлемом уровне – обес­печить максимальную общность различных режимов.

Для работы одиночных передатчиков и сетей могут использоваться режимы работы с различным количеством несущих. Это обусловлено тем, что одни страны изначально планируют введение больших одночастотных сетей, а другие не предполагают этого делать. Стандарт DVB-T допускает два режима работы: 2k и 8k. Режим 2k подходит для одиночных передат­чиков и малых сетей, 8k соответствует большим сетям, хотя он может ис­пользоваться и для отдельных передатчиков.

Система DVB-T для достижения гибкости должна допускать обмен между скоростью передачи данных и помехозащищенностью. Введение защитного интервала позволяет эффективно бороться с неблагоприятными последствиями многолучевого приема. Однако платой за большой защит­ный интервал является уменьшение скорости передачи полезных данных. Для того, чтобы сохранить большую скорость передачи данных в ситуаци­ях, где не требуются большие одночастотные сети или не проявляется мно­голучевое распространение, предусмотрен целый набор возможных значе­ний защитного интервала (1/4, 1/8, 1/16 и 1/32 от длины полезного интер­вала). Скорость внутреннего кода, обнаруживающего и исправляющего ошибки, может быть установлена равной одной из величин следующего ряда: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8. В системе DVB-T предусмотрена также возмож­ность изменения числа позиций модулирующего сигнала от 4 до 64.

Поскольку распределение частотных каналов осуществляется в разных странах с различным шагом сетки частот (например, 8, 7 или 6 МГц), то переход от одного шага к другому должен осуществляться сравнительно просто. В системе DVB-T он выполняется путем замены системной такто­вой частоты при сохранении всей структуры обработки сигналов.

Выбором комбинации параметров, относящихся к способу модуляции и числу несущих колебаний, скорости внутреннего кода и величине защит­ного интервала, можно создать систему наземного вещания, работающую в самых разных условиях передачи и приема и обеспечивающую заданную область охвата.

В телевизионном радиоканале спектр сигнала системы DVB-T за счет использования схемы модуляции OFDM имеет очень хорошую прямоугольность. Общая спектральная плотность мощности сигнала OFDM может быть найдена как сумма спектральных плотностей мощности отдельных несущих (рис. 5.9). Она могла бы быть весьма близкой к постоянной в полосе частот, которую занимают несущие, но длительность передаваемого OFDM символа больше, чем величина, обратная расстоянию между несущими, на величину защитного интервала. В связи с этим основной лепесток спектральной плотности мощности одной несущей несколько меньше удвоенного расстояния между несущими, поэтому спектральная плотность мощности сигнала OFDM в номинальной полосе частот (7,608258 МГц в режиме 2k и 7,611607 МГц в режиме 8k) не является постоянной. Уровень мощности на частотах вне номинальной полосы может быть уменьшен с помощью соответствующих фильтров.

Сигнал, получаемый в способе модуляции с частотным уплотнением, состоит из многих модулированных несущих, поэтому каждый символ OFDM может рассматриваться как разделенный на элементарные пакеты, каждый из которых переносится одной несущей во время одного символа. Количество бит, переносимое одной несущей за время символа OFDM, зависит от способа модуляции несущих – это 2 бита для квадратурной фазовой манипуляции, 4 бита для квадратурной амплитудной модуляции QAM-16 и 6 бит для модуляции QAM-64.

Передаваемый сигнал организуется в виде кадров (рис. 5.10).Каждый кадр состоит из 68 символов OFDM, нумеруемых от 0 до 67. Четыре последовательных кадра образуют суперкадр. При выбранной структуре кадра в одном суперкадре всегда содержится целое число пакетов длиной 204 байта (рандомизированных транспортных пакетов MPEG-2, снабженных для защиты от ошибок проверочными байтами кода Рида-Соломона).

Каждый символ длительностью TSобразуется путем модуляции 1705 несущих в режиме 2kи 6817 несущих в режиме 8k. Интервал TS состоит из двух компонентов: интервала TU,во время которого передаются входные данные передатчика, то есть полезная информация (интервал TUи называется полезным), и защитного интервала TG. Защитный интервал представляет собой копию, или циклическое повторение части полезного интервала, которая вставляется перед полезным (рис. 5.11).

 

 

Рис. 5.10 Структура кадра DVB-Т

 

 

Рис.5.11 Структура сигнала OFDM на интервале передачи
одного символа OFDM

 

В дополнение к данным в кадре OFDM передаются опорные сигналы, структура которых известна приемнику, а также све­дения о параметрах передачи.

Опорные сигналы, называемые пилот-сигналами, получаются в результате модуляции несущих псевдослучайной последовательностью. Пилот-сигналы используются прежде всего для синхронизации. Они распределены во времени и в частотном спектре сигнала ОFDM, их амплитуды и фазы известны в точке приема, поэтому их можно использовать также для получения сведений о характеристиках канала передачи. В системе используются два типа пилот-сигналов: непрерывные и распределенные. Непрерывные пилот-сигналы передаются на одних и тех же несущих в каждом символе ОFDМ, распределенные – рассеяны равномерно во времени и в частотном диапазоне. Непрерывные пилот-сигналы могут использоваться для синхронизации и оценки фазовых шумов канала, распределенные – для оценки характеристик канала посредством временнóй и частотной интерполяции. Использование временнóй интерполяции в промежутках между распределенными пилот-сигналами при достаточной мощности принимаемого сигнала может помочь для улучшения приема на движущихся объектах, например, на поездах и автомобилях. 

Сигналы параметров передачи используются для сообщения приемнику параметров системы, относящихся к канальному кодированию и модуляции: способ передачи – иерархический или неиерархический, параметры модуляции, величина защитного интервала, скорость внутреннего кода, режим передачи – 2k или 8k, номер кадра в суперкадре. Эти сведения могут использоваться приемником для быстрой настройки. Сигналы параметров передаются на 68 последовательных символах ОFDM, обозначаемых как кадр OFDM. Каждый символ OFDM переносит один бит, относящийся к сигналам параметров передачи. Блок данных, соответствующий одному кадру OFDM, содержит 68 бит, назначение которых устанавливается следующим образом:

- 1 бит – инициализация; 

- 16 бит – синхронизация; 

- 37 бит – сигнальная информация; 

- 14 бит – проверочные биты для обнаружения и исправления ошибок, возникающих в канале связи. 

Из 37 информационных бит сейчас используется 23, остальные 14 представляют собой резерв на будущее. Проверочные биты вычисляются в соответствии с правилами статистического кодирования Боуза-Чоудхури-Хоквингема. Помехозащищенности данных, переносимых сигналами параметров передачи, способствует и способ модуляции. Каждая несущая, переносящая сигналы параметров передачи, модулируется по способу дифференциальной двоичной фазовой манипуляции (DBSK – Differential Binary Phase ShiftKeying), в соответствии с которой фаза несущей меняется на противоположную от символа к символу, если передаваемые данные равны единице, и не меняется, если передаваемые данные равны нулю.

Естественным является вопрос, почему используется лишь 1705 и 6817 несущих, хотя преобразователь Фурье в качестве модулятора OFDM допускает 2048 и 8192 несущих? Число несущих, переносящих данные, пилот-сигналы и сигналы параметров передачи, установлено по следующим требованиям: 

- общая структура кадра для режимов 2k и 8k

- достаточная величина защитного частотного интервала между двумя соседними блоками несущих; 

- максимальная пропускная способность канала; 

- достаточное количество пилот-сигналов для получения информации о канале передачи; 

- одинаковое число несущих, переносящих полезные данные, в каждом символе OFDM;

- целое число MPEG-2 транспортных пакетов, переносимых в пределах одного суперкадра, независимо от режима передачи. 


Параметры системы DVB-Т

Основные параметры, характеризующие передачу данных в системе DVB-Т, приведены в табл.5.5. Число несущих, передающих полезную информацию, зависит только от режима и равно 1512 для режима 2k и 6048 для режима 8k. Число полезных несущих в обоих режимах отличается ровно в четыре раза. Если учесть, что и длительность полезного интервала при переходе от режима к режиму также меняется в четыре раза, то такой важный параметр, как частота следования символов данных RS, оказывается в двух режимах одинаковым и равным 6,75 миллионам символов в секунду (RS = 1512/224 мкс = 6048/896 мкс = 6,75 МГц = 6,75 Мегасимвол/с).

 

                         Основные параметры системы DVB-Т                    Табл.5.5

Параметры

Режим

8k 2k
Число несущих 6817 1705
Длительность полезного интервала TU,мкс 896 224
Длительность защитного интервала TG,мкс 224, 112, 56, 28 56, 28, 14, 7
Интервал между несущими, Гц 1116 4464
Интервал между крайними несущими, МГц 7,61 7,61
Модуляция несущих QPSK, QAM-16, QAM-64 QPSK, QAM-16, QAM-64
Скорость внутреннего кода 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

 

                                Скорости передачи данных системой DVB-Т     Табл.5.6

Вид модуляции

Скорость внутрен­него кода CRI

Отношение сигнал/шум в радиоканале, дБ

Скорость передачи данных, Мбит/с

Стационарная антенна Пере­носная антенна
QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 16-QAM 16-QАМ 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QАМ 64-QАМ 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 3,6 5,7 6,8 8,0 8,7 9,6 11,6 13,0 14,4 15,0 14,7 17,1 18,6 20,0 21,0 5,4 8,4 10,7 13,1 16,3 11,2 14,2 16,7 19,3 22,8 16,0 19,3 21,7 25,3 27,9 4,98 6,64 7,46 3,29 8,71 9,95 13,27 14,93 16,59 17,42 19,91 19,91 22,39 24 88 26,13 5,53 7,37 8,29 9,22 9,68 11,06 14,75 16,59 18,43 19,35 22,12 22,12 24,88 27,65 29,03 5,85 7,81 8,78 9,76 10,25 11,71 15,61 17,56 19,52 20,49 23,42 23,42 26,35 29,27 30,74 6,03 8,04 9,05 10,05 10,56 12,06 16,09 18,10 20,11 21,11 24,13 24,13 27,14 30,16 31,67

 

Используя величину RS, нетрудно найти скорость передачи данных в разных режимах и при различных сочетаниях параметров системы DVB-Т:  (здесь b – количество бит, передаваемых в одном символе с помощью одной несущей, CRI – скорость внутреннего сверточного кода; CRS – скорость внешнего кода Рида-Соломона, равная 188/204;  – отношение длительности полезного интервала к общей длительности символа. Результаты такого подсчета скорости передачи полезных данных приведены в табл.5.6.

В табл. 5.6 дополнительно приведены расчетные значения отношения сиг­нал/шум C/N на выходе канала связи с гауссовым шумом при неиерархической передаче (при других характеристиках шума канала требуемые значения C/N будут конечно, другими). Этот показатель является пороговым, если отношение сигнал/шум выше приведенной в таблице величины, тогда внутренний декодер способен довести частоту ошибок до величины, меньшей, чем 2×10–11, а внешний – до 2×10–11. При таких показателях наблюдается одна нескорректированная ошибка за час работы на входе демультиплексора MPEG-2 в приемнике.

Как видно из табл.5.6, в системе DVB-Т скорость передачи полезных данных может меняться в значительных пределах: от 4,98 до 31,67 Мбит/с (это перекрывает весь диапазон потребностей, начиная с телевидения ограниченной четкости и заканчивая телевидением высокой четкости). Самое малое значение скорости 4,98 Мбит/с, имеющее место при модуляции несущих типа QPSK и скорости внутреннего кода, равной 1/2, характеризуется самой высокой помехозащищенностью системы передачи (для практически безошибочной работы достаточно отношение сигнал/шум в гауссовом канале всего 3,1 дБ). Но для достижения скорости 31,67 Мбит/с (модуляция несущих QАМ-64 и скорость внутреннего кода 7/8) должно быть обеспечено отношение сигнал/шум не менее 20,1 дБ.

Данные табл. 5.6 можно использовать также для определения скорости передачи данных в режиме иерархической передачи. Скорость для потока с высшим приоритетом соответствует модуляции несущих типа QPSK. При модуляции несущих QAM-16 скорость передачи данных для потока с низшим приоритетом находится в ячейках таблицы, где приведены данные для QPSK, а при модуляции QAM-64 – для QAM-16.

Табл. 5.5 и 5.6 подтверждают чрезвычайную гибкость системы DVB-Т. Представляя широкий спектр средств, система способна с высокой надежностью передавать цифровые данные, несущие информацию о сигнале телевидения стандартной и высокой четкости, в самых разнообразных условиях.

 










Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 246.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...