Карякин В.Л. Цифровое телевидение (2-е издание, 2013) (2) (1143040), страница 48
Текст из файла (страница 48)
В частности, УЕЕ позволяет моделировать все блоки передатчика, приемника, канал распрос>ранения и проводить исслецовмпщ. Таким обра юм, можно оценила>ь поведение одлочасто>иой се>л цифрового телевизионного вещания н измерять ес харак>чрнстнкц в различных условиях, изменяя параметры канала передачи данных в реальном времени. В целим среда А И Е ЭЕ состоит пт трех частей: >И(сгони> е ОЯгсе, ЕМБ!1!>г и гоЬ'.
Все три часы, обеспечивающие схемотехническое, злсктроцинвмнческое, системное н сегевос моделирование взаимосвязаны и использу>ется совместно прн решении поставленной >апачи. Рассмоцюниыс методы построения олпочастотныт сетей цифрового телевизионного вещании позволшот с единых позиций в соответствии с требованиями европейских сгьилартов ЬУИ-ТЯ на системном уровне полойтн исследование одночастотных комбинированных сетей цифрового телевизионного вешания, обсспсчива>ощих максимальвую скорость пе)юлачи информации и требуемую помехоустойчивость при стационарном и мобюн.ном приеме. Залача оптимизации одпочвсп>гной сеп> цифрового телевизионного вещании л>ожет быть решена с использованием среды визуального моделирования У>о; Решение задачи возможно при заданном критерии оптимизации - максимальной скороспг передачи ин<(юрмацин н ограничениях: параметров передатчиков, диаграмм направленности антенн, скорости кодирования. ниде модуляции, характере помех, вс(юя пюстн ошибки на бит на выходе приемников в зоне обслуживания с заааниой илн пшшируемой топологией размещения передатчиков, т.е.
при формулировке целевой функции. В среде визуального моделированил, возможно решение более сно>кных многокрнтсрнапьных задач огпимизации одиочвстотных сетей ш>фрового телевидения. В частности, возможно решение задачи обеспечения максимальной скорости передачи информации н мнннмищцнн вероятности Цнфрсасе телевидение/ В.Л. Карахан. - М: СОЛОН-Пресс Глава 8. Иифориацнснвые технологии проектирования устройств. еисми и сегса цифрового тслсеилеввя ошибки на бит на выходе приемников в зоне обслуживания прн заданных весовых коэффициентах каждого из критериев.
8.4 Оценка нелизгейиых искажений тракта усилшгия мощности цифрового ТВ передатчика Современные стандарты радиосвязи, радиовещания и тслсвидениа предъявляют повышенные требования по нелинейным искажениям в трактах усиления мощности цифровых передатчиков [! О, 68, 113-115). Методы оценки нелинейных искажений в аналоговых и цифровых передатчиках разли пож Оценка нелинейных искаженна в цифровых телевизионных передазчиках производится несколькими методамн: количественный метод оценки инзсрмодуляционных искажений, заключающийся в измерении отношения мощности внепслосных излучений в соседнем канале к моглносзп сигнала в рабочем канале (в европейском стщщаргс [113) интермолуляционзпяе искажения оцениваются параметром А СРМ- А фкеггг Сйапгге( Ро пег МаФи); метол, основанный иа сравнении спектра рабочего канала с маской, приводимой в техническом описании стандарта [113).
Эффективным инструментом для оценки нелинейных искажений в трактах усиления мощности цифровых передатчиков яв~истся орала визуального моделирования А ИМ Рез(йн Енгйгошленг с интегрированным модулем Угала! Яузмш 3!ти(агог (УЖ) [10).
В настоящем разделе учебного пособия рассмотрена методика оценки ннтсрмодуляциоппых искажений усилителей моппгости сигналов стандарта РУМ-Т и мобильного телевизионного стагщарта НУМ-Н передатчиков зфирпого (наземного) цифрового пщсвкдсння с исгюяьзованисм вкзувгьцой среды моделирования У8Я. Источником сищала лля исследования тракта усиления мощности является возбудитель цифрового телевизионного передатчика. При моделировании в среде УЯЯ источника сигнала необходима ии4юрмацля о структуре телевизионного передатчика и его па(иматрах [3, 9,10, 13, 23). 8.4.1 йзодель источника сигнала стандартов ЭЧВ-Т и [3ЧВ-г[ в среде Ч88 Вначале кратко рассмоО>им функциональное назначение злсменпщ модели источника сигнала (рнс.
8.2). Здесь е полосе одного ТВ-квиаяа формируются сигналы стацдаргв НУМ-Т зфнриого цифрового телевидения и мобильного телевизионного стандар га 0 УВ-Н. Цифровое теясевлсгще! ВЛ. Карякин. — М: СОЛОН-Пресс 238 Глава 8. Ииформааиовные технологии проектирования устройств. систем н сетей лифрожл о телевидения Рисунок 8.2- Модель источника сигнала стандартов РУВ-Тп.0!'В-Н Здесь 1 — 1-й трлггсгюрзтгый поток; 2 — 2-й трлнспорпгий поток; 3 Рандомизатор; 4 — Внешний кодер, псремежитсль и внутренний кодер; 5— Внутрпший леремежитель и маппср; 6 — Формирование кадра ОН)М; 7- ОРОМ модулятор,'  — Контрольная то иа входа ОРОМ модулятора; 9 — выход модулированного ОЧИ сипгала; !Π— выход синхроиизаиигп 11 — выход сигналов телеметрии; 12 - Выход 1 М!'ЕО траиспорпгый поток: 13 — Выход 2 МРЕО трвнспортнмй поток.
Транспортные потоки лвух независимых каналов, предназначенных гщя формирования телевизионных сигналов в соотастсзвии со сзшщартамн В УВ-Т и РУВ-Н, поступв!от вначале на раидомизаторы. которые формируют каазислучайиые сигналы с равномерным спсн гром. Модули внешнего н внутреннего копирования, перемсжсиия решают задачи обеспечения ломехозашипгсвности сигналов. В стандартах РУВ-Т н 0УВ-Н исполмзуются различные способы персмежсиия и кодирования дхя обеспечения аффективной борьбы с помехами при различных условиях приема сигнала.
11омехозанппценность канала передачи данных во многом зависит от кодовой скорости, которая определяется отношением данны кодового блока на входе к длине преобразованного кодового блока на выходе кодера. Цифровое телевидение/ В.Л. Карякин. — М. СОЛОН-Лрасс 239 Глава 8. Ииформапиоииие технологии проектирования устропс>а. систем и семи цифрового телевидения В маппере модели источника сигнала (рис. 8.2) осугцествляется раскладка символов. При формировании кадра к основному сипилу добавлжотся пилотсипшлы (маркеры синхронизации) и сигналы служебной информации.
Режимы 2/> и Юл отличаются числом несущих многочастотной модуляции СОРР/Н (1705 и 6817 соответственно). Каждая несущаа в символе СОР2>/и модулируется своим собственным цифровым потоком с использованием квадратуриой фазовой ЩРЗК) или амплитудной модуляции (94/И). Ширина спектра группового сигнала 7,61 МГц для полосы канала 8 МГц. С целью уменьшсшш взаимного влияния передатчиков в одиочастотиых сетях вводят защитный интервал. Стандартом предусмотрено четыре относительных значений защитных интервалов, равные !/4, 1/8, 1Л6, !/32 длительности активной час>и символа. Соотпетствуюшие абсолютные значения приведены в табл.
3.! [3) лля режимов 28 и 8Д Выбор величины змщпиого интервала определяеюя территориальным разносом иереллтчиков в одночастотиой сети. Следует отметить, что помехоустойчиаое кодирование и защитиыс интервалы сш>жаюг информационную скорость передачи, и зто следует учитыва>ь при выборе параметров системы. Молушщия СОИ)/Ь> несущих частот кодированными сигналами в модуляторе происходит а соотвстспши с выбранным видом модуляции и манипуляциониым кодом. Роль миогочастопюго модулягора (рис.
8.2) аыпоаняст интегральная схема обратного ирсобрюоваиия Фурье. Рассмотрев кратко функциональное назначение элементов молели источника сигнала, персрдем к исследовали>о тракта усиления мощности. В качестве примера рассмагрим меюлнку оценки не>пи>ейных искажений широкополосного усилителя мощности (УМ), принципиальная схема которого представлена иа рис. 2.32 в [69).
УМ предназначен длл рабопд в прелааритсльиых каскадах тракщ усиления мощности передатчиков в линейном режиме класса А. Расширение диапазона рабочих частот УМ >гостнгается исключением из схемы вход>гых н выходных цепей сопасоваиил. Требуемое входное и выходное сопротивления усилителя обеспечивается благодаря наличию в его схеме цепей он>ицательпой обратной связи по напряжению и по току. 8.4.2 Результаты схемотехнической оптимизации усилителей мощности и среде М%О Исходиыыи пивными ллл исследования усилителя мощности в среде системного моделирования Р85 является его схемотехническая модель [6>9), созданная в среде визуального моделирования М/сгоиьтае О/)еге ПЬ>ИО).
Вход и выход усилителя мощности содержит >горпз. Входной поп> является источником сипела с сопротивлением 50 Оы. Выходной порт стандартный с сопротивлением 50 Ом Цифровое телевидение/ В.Л. Карякин. — ап СОЛОН-Пресс 240 Глава 8. Информационные технологии проектирования устройств. систем и остей цифрового теясвнде»ия В результате исследования усилителя мощности иа 26 телевизионном канале в диапазоне частот 510...518 МГц, установлено, что неравномерность Ат(Х не более 0,1 дб. 8.4З Алгоритм исследования спектральных и энергетических характеристик усилителей мошности в среде ЧББ Алгоритм программы исследования траки усиления мощности содержит четыре агапа: подготовка к исследованию, исслсдоваг<не спекгралы<ых и энергетических характеристик, количественная оценка иитсрмодуляпионных искажений, оценка интермодуляционных искажений методом сравнения спектра измеряемого канала с маской.
Рассмотрим последовательно этапы алгоритма. Подготовка к вггледоваввт УМ в среде УЕЯ А1 Виол исходных данных. Вводим компьюгсрную модель исследуемого усшщтсля мощности 8< аттиле Е созданную в среде М(РО (691 А2 Откроем окно для систсм<юго моделирования в срезе У88. АЗ Переносим в окно системного моделирования исследуемую схему Ясаки<их(е Х Ад Раскрываем разлел 616<от(ея и выбираем подраздел 11УВ-Н (Г<УВ-Т)— пшенные системы цифрового гсяеяляания, выбираем элсмсиг ЭУВ ШС (ЭУВ возбудитель передатчика), предназначенный для тестирования УМ, и переносим сто в окно системного моделирования. Л5 Огкрывасм окно для выбора его параметров, Выбираем вид ыодуляции (ТЕАР(БМ1Ей Глт МОГЗЕ) 16ДАМ МгеглгсМсв1, цеитральну<о часзоту канава (ТХ САЗЕ1Е11 ЕЕЕЯ 514 Моз, уровень мошиосн< нв выходе возбутиеля передатчика ( ГХ ОЮ1' ЕЕЬ ЕЕ) 0 < В<п.