În calitate de furnizor principal de modulatori DVB T2, am asistat de prima dată la rolul critic pe care îl joacă algoritmii de procesare a semnalului în performanța acestor dispozitive. În această postare pe blog, voi aprofunda algoritmii cheie de procesare a semnalului utilizați într -un modulator DVB T2, explicând funcțiile și importanța lor în furnizarea de semnale de televiziune digitală de înaltă calitate.
1.. Algoritmi de corectare a erorilor (FEC) înainte
Corecția erorilor înainte este o parte fundamentală a standardului DVB T2. Scopul principal al FEC este de a detecta și corecta erorile care apar în timpul transmiterii semnalelor digitale. Într -un modulator DVB T2, sunt utilizate două tipuri principale de FEC: Codificare Reed - Solomon (RS) și codificare cu densitate scăzută - Check (LDPC).
Reed - Codificare Solomon
Reed - Codurile Solomon sunt eroare ciclică non -binară - Codurile de corectare. În DVB T2, codificarea RS este utilizată ca cod exterior. Adăugă simboluri redundante la fluxul de date original. Aceste simboluri redundante pot fi utilizate la capătul receptorului pentru a corecta un anumit număr de erori de simbol. De exemplu, dacă câteva simboluri sunt corupte în timpul transmisiei, decodificatorul RS poate utiliza informațiile redundante pentru a recupera simbolurile originale. Codul RS în DVB T2 are o lungime de bloc de 204 octeți, cu 16 octeți de paritate, ceea ce înseamnă că poate corecta până la 8 erori de simbol pe bloc.
Paritate scăzută - densitate - Verificați codificarea
Codificarea LDPC este un cod interior în sistemul DVB T2. Codurile LDPC sunt coduri de bloc liniar care pot obține o eroare foarte bună - performanța de corecție apropiată de limita Shannon. Se bazează pe o paritate rară - verifică matricea. În modulator, codificatorul LDPC ia ieșirea codificatorului RS și adaugă în continuare biți de paritate. Aceste biți de paritate sunt concepute cu atenție pentru a crea un cod de cod care poate fi decodat la receptor cu o mare probabilitate de succes, chiar și în prezența unui zgomot semnificativ și a interferenței. Codificarea LDPC oferă performanțe excelente în canalele de estompare multiplă, care sunt comune în difuzarea televiziunii digitale terestre.
2. Maparea constelației
Cartografierea constelației este un alt algoritm crucial de procesare a semnalului într -un modulator DVB T2. Este procesul de mapare a datelor binare către simboluri complexe. În DVB T2, sunt acceptate mai multe scheme de constelație, incluzând QPSK (cheie de schimbare a fazelor de quadratură), 16 - QAM (modulare a amplitudinii în cadratură), 64 - QAM și 256 - QAM.
Qpsk
QPSK este cea mai simplă schemă de constelație din DVB T2. Maps 2 - date binare biți la un simbol complex. Fiecare simbol reprezintă una dintre cele patru stări de fază posibile. QPSK este robust împotriva zgomotului și interferenței, dar are o rată de date relativ scăzută. Este adesea utilizat în zone cu o calitate slabă a semnalului sau pentru transmisii pe distanțe lungi.
16 - Qam, 64 - Qam și 256 - QAM
Pe măsură ce ordinea constelației QAM crește, mai mulți biți sunt mapați la fiecare simbol. De exemplu, 16 - Qam hărți 4 biți la un simbol, 64 - QAM hărți 6 biți și 256 - Qam hărți 8 biți. Constelațiile QAM mai mari - de ordine pot obține rate de date mai mari, dar sunt mai sensibile la zgomot și interferențe. Alegerea schemei de constelație depinde de condițiile canalului. În zonele cu o calitate bună a semnalului, o schemă QAM de comandă mai mare poate fi utilizată pentru a transmite mai multe date, în timp ce în zone cu o calitate slabă a semnalului, QPSK poate fi o alegere mai bună.
3. OFDM (frecvență ortogonală - multiplexare a diviziei) Modulație
OFDM este tehnica de modulare principală în DVB T2. Împărsește banda de frecvență disponibilă într -un număr mare de sub -transportatori îngustați. Acești sub -transportatori sunt ortogonați între ei, ceea ce înseamnă că pot fi distanțate strâns fără a provoca interferențe.
Sub - alocarea transportatorului
În DVB T2, sub -transportatorii sunt împărțiți în diferite tipuri, cum ar fi sub -transportatorii de date, sub -transportatori pilot și sub -transportatori. Sub -transportatorii de date sunt utilizate pentru a transporta datele digitale reale după maparea constelației. Sub -transportatorii pilot sunt utilizați pentru estimarea canalului la receptor. Ei transmit simboluri cunoscute, pe care receptorul le poate utiliza pentru a estima caracteristicile canalului, cum ar fi amplitudinea și schimbările de fază. Sub -transportatorii nule nu sunt folosiți pentru transmisia datelor și sunt utilizate în principal pentru filtrarea și protecția bandelor.
Transformare Fourier Fast Inverse (IFFT)
Procesul de modulare OFDM în modulatorul DVB T2 implică utilizarea transformării Fourier Fast Inverse (IFFT). Simbolurile constelației - mapate sunt aranjate mai întâi în domeniul de frecvență de pe sub -transportatori. Apoi, operația IFFT este efectuată pentru a converti semnalele de frecvență - domeniu în semnale de domeniu timp. Ieșirea IFFT este un semnal multi -transportator care poate fi transmis prin aer. Operația IFFT este eficientă din punct de vedere calculat și permite implementarea ușoară a modulației OFDM.
4. Interlarea
Intercalarea este o tehnică folosită pentru a răspândi erorile în timp sau frecvență. Într -un modulator DVB T2, se utilizează atât intercalarea timpului, cât și intercalarea frecvenței.
Intercalarea timpului
Timpul intercalat rearanjează simbolurile datelor din domeniul timpului. Este nevoie de un bloc de simboluri de date și le reordonează în funcție de un model specific de intercalare. Acest lucru este util, deoarece într -un canal de transmisie mondială reală, erorile apar adesea în explozii. Prin intercalarea datelor, erorile de explozie sunt răspândite, ceea ce face mai ușor algoritmii FEC să le corecteze.
Intercalarea frecvenței
Intercalarea frecvenței este utilizată pentru a răspândi simbolurile datelor pe diferiți sub -transportatori din domeniul frecvenței. Ajută la atenuarea efectelor frecvenței - decolorarea selectivă, unde anumite frecvențe din canal sunt mai grav afectate de interferență decât altele. Prin răspândirea datelor pe diferite frecvențe, performanța generală a sistemului este îmbunătățită.
5. Introducerea intervalului de pază
În sistemele OFDM precum DVB T2, un interval de pază este introdus între simboluri consecutive OFDM. Intervalul de pază este o copie a părții finale a simbolului OFDM și este introdusă la începutul următorului simbol.
Scopul intervalului de pază
Scopul principal al intervalului de pază este combaterea propagărilor multiple. Într -un mediu de televiziune digitală terestră, semnalul transmis poate ajunge la receptor pe mai multe căi, cu întârzieri diferite. Aceste semnale multi -cale pot provoca interferențe, cunoscute sub numele de interferențe inter -simbol (ISI). Intervalul de pază oferă un tampon între simboluri, permițând semnalelor multi -calea să moară înainte de începerea următorului simbol. Acest lucru reduce ISI și îmbunătățește performanța generală a sistemului.
Concluzie
Algoritmii de procesare a semnalului utilizați într -un modulator DVB T2 sunt un set complex și sofisticat de tehnici care lucrează împreună pentru a asigura transmisia semnalului digital de televiziune digitală fiabilă și de înaltă calitate. De la corectarea erorilor la modulare și atenuarea interferenței, fiecare algoritm joacă un rol vital în performanța sistemului.
Dacă sunteți interesat de al nostruModulator HDMI DVB T2,Modulator DVB T2, sauHDMI la DVB T Converter, vă invităm să ne contactați pentru mai multe informații și să discutați cerințele dvs. specifice. Echipa noastră de experți este gata să vă ajute să găsiți cea mai bună soluție pentru nevoile dvs. de difuzare a televiziunii digitale.
Referințe
- ETSI EN 302 755, "Digital video Broadcasting (DVB); Structura de încadrare a doua generație, sisteme de codificare și modulare a canalului pentru televiziune terestră digitală", European Telecommunications Standards Institute.
- Proakis, JG (2001). Comunicări digitale. McGraw - Hill.
- Goldsmith, A. (2005). Comunicări wireless. Cambridge University Press.