Цифровое тв

Цифровое ТВ.  Внешнее кодирование и перемежение

К каждому пакету из 188 байт добавляется 16 проверочных байтов помехоустойчивого кода Рида – Соломона RS(204, 188), образуя кодовое слово. Этот код позволяет исправлять до восьми ошибочных байтов в слове.

Кодовое слово – 204 байтов (1632 бит): S – байт синхронизации, D – рандомизированные (скремблированные) данные

Порядок следования байтов кодового слова, кроме байта синхронизации, изменяется согласно алгоритму перемежения.

Внутреннее кодирование

Поток битов пропускается через сверточный кодер с кодовой скоростью ½. Это стандартный кодер (171, 133), впервые использованный NASA  в эксперименте Вояджер.

                                                                                                                  выход 

     вход

1001101

Рекомендуемые материалы

D- триггеры сдвигового регистра

           Выход – Y7-X7-Y6-X6-Y5-X5-Y4-X4-Y3-X3-Y2-X2-Y1-X1

                            1     1    1    0    1    0     0    1    0    0    0     1    1    1

Для получения повышенных скоростей часть выходных бит вычеркивается.

Цифровое ТВ. Внутреннее перемежение и

 формирование модуляционных символов.

Поток бит после сверточного кодера разделяется на  n  подпотоков. Значение  n  - число бит, представляющих один символ, зависит от способа модуляции. Применяется модуляция QPSK (n=2), 16-QAM (n=4), 64-QAM (n=6).

Биты каждого подпотока разделяются на группы по  126 бит и переставляются внутри группы. Правила перемежения в подпотоках разные. После перемежения n бит, взятых из разных подпотоков, составляют цифровой символ.

                                                                           cимвол OFDM

  Разделение на подпотоки                       группа из 126 бит       группа….

     при модуляции QPSK

                                               Перемежение                       цифровой символ

Символ OFDM образуют 12 групп (126*12 = 1512 цифровых символов) или 48 групп (126*48 = 6048 цифровых символов) в режимах 2К и 8К соответственно.

Модуляция по системе OFDM (Orthogonal frequency division multiplex – частотное уплотнение с ортогональными несущими)

Каждый цифровой символ, входящий в символ  OFDM, определяет комплексную амплитуду несущей частоты согласно сигнальной диаграмме принятого способа модуляции несущих. Массив значений комплексных амплитуд всех несущих частот представляет спектр сигнала, соответствующего одному символу OFDM. Процессор БПФ (быстрого преобразования Фурье) выполняет обратное преобразование Фурье: вычисляет текущие значения сигнала по его спектру с шагом по времени T = T_U/N, где  T_U- длительность «полезного» интервала. Системная тактовая частота  1/T =64/7  МГц. Этот сигнал, после преобразования в аналоговую форму, модулирует несущую частоту ТВ - канала. Расширения спектра при переносе в область высоких частот не происходит.

В алгоритмах БПФ размер массива данных кратен 2ⁿ. В системе цифрового телевидения используются массивы размерности  N = 2048 (режим 2К) и N = 8192 (режим 8К). Допустимое количество несущих частот равно размерности массива. Для того чтобы между разными ТВ -каналами был достаточный частотный интервал, количество несущих выбрано меньше допустимого: 1705 и 6817.

Основные параметры системы DVB-T

Цифровое ТВ. Структура сигналов стандарта DVB-T

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 48 Порождающая и проверочная матрицы линейного кода.

Для передачи данных используется 1512 (6048) частот (режимы 2к и 8к)

Число битов, передаваемых одной несущей, зависит от типа модуляции.

На одной из несущих передаются параметры передачи: 68 битов в кадре (1-инициализация, 16- синхронизация, 37-информация о типе модуляции, величине защитного интервала, скорости сверточного кода, номере кадра и т.д., 14 – проверка и исправление ошибки) с использованием помехоустойчивого кода Боуза-Чоудхури-Хоквингема и дифференциальной двоичной фазовой модуляции DBPSK

Несущие синхронизуются пилот-сигналами, получаемыми модуляцией несущих псевдослучайной последовательностью. Пилот-сигналы распределены по частотам и по времени. Амплитуды и фазы пилот-сигналов известны в приемнике.

Битовая скорость передачи данных = (частота следования цифровых символов 1512/224=6048/896=6,75Мсмв/c)*(число бит в символе 2,4,6)*

(скорость кода RS –188/204)*(кодовая скорость 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)*  (T_U/T_S  - 0.8, 0.89, 0.94, 0.97) = от 4,98(QPSK, 1/2) до 31,67(64-QAM, 7/8) Мбит/c. Допустимый уровень сигнал/шум соответственно 3,1 и 20,1 дБ.