Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1325 вузов, 5436 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Московский технический университет связи и информатики
Предмет:
Основы радиоприёма вещательных сигналов
Файл:

Учебники / Цифровое телевизионное вещание под редакцией Г. В. Мамчев, 2014

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
29.05.2026
Размер:
20.33 Mб
Скачать
☆

270

4. ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАчи СИГНАЛОВ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

 

 

 

Кадр т

 

Кадр m-l

 

 

 

 

 

 

LL

 

Кадровая

 

~

 

 

 

 

-----.-

----+-

 

 

 

 

 

сигнализация или

~

 

Р LPO

 

 

 

 

 

 

 

Внутри полосная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВ

 

 

 

 

 

 

задержка

 

 

 

(если необходимо)

 

скремблер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вставка заполнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

-------------------- 1

 

 

 

 

 

 

Ll dУПРLро(m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р LPl

 

 

 

 

 

 

 

Внутри полосная

 

 

 

 

r----.

 

Кадровая

 

r---+

 

сигнализация или

r-.

ВВ

-----.-

----+-

 

 

 

задержка

 

 

(если необходимо)

скремблер

 

 

Диспет-

 

 

 

 

 

 

вставка заполнения

 

 

 

 

 

чер

 

 

 

 

 

 

..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------------------- 1

 

1

 

 

 

 

Ll dУПРLР1(m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РLРп

 

 

 

 

 

 

 

Внутриполосовая

 

 

 

 

 

 

Кадровая

 

 

 

сигнализация или

 

ВВ

-----.-

----+-

 

 

г----.

 

задержка

 

г---+

 

(если необходимо)

~

скремблер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вставка заполнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

L

-------------------- 1

 

 

 

 

 

Ll dУПРLрп(m)

 

 

 

~распределении

 

 

 

 

 

 

 

Информация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о динамическом

 

 

 

 

 

 

 

: ____________________________________________ ~

К

модулю

ВICM

Ll dУПРLро-п(m)

Рис. 4.43. Структурная схема модуля адаптации потоков данных нескольких PLP (режим «В»)

Основное назначение модуля входной обработки данных одного

магистрального потока заключается в формировании потоковых низко­ частотных кадров (ВВ-кадров), определяемых параметрами модуляции и кодирования (MODCOD) (рис. 4.41). В целом процесс входной обработки подразделяется на два этапа. Первый (адаптация режима) предполагает об­

наружение ошибок в передаваемом сообщении с помощью кодера CRC-8 и

добавление ВВ-заголовков. Второй (адаптация потока) обеспечивает вста­ вку заполнения и скремблирования (рандомизацию) ВВ-кадров путем их

перемножения на псевдослучайную последовательность.

Байтовый, то есть восьмиразрядный кодер CRC-8 (Cyclic Redundancy Check - проверка циклическим кодом) реализует метод обнаружения оши­

бок в передаваемом сообщении на уровне пользовательских пакетов UP,

заключающийся в сравнении остатков от деления блоков кодовой последо­ вательности на фиксированный делитель (порождающий многочлен), про­ изводимый на передающей и приемной сторонах. Таким образом, кодер CRC-8, работающий по алгоритму вычисления контрольной суммы, пред-

4.6. Основные положения нового стандарта цифрового наземного телевидения DVB-T2

271

назначен для проверки целостности данных, то есть является практиче­

ским приложением помехоустойчивого кодирования, основанного на оп­ ределенных математических свойствах циклического кода.

FEC

кодиро-

~ вание

(LDPCj

ВСН)

FEC

кодиро-

~ вание

(LDPCj

ВСН)

-+

-+

Битовый

переме- г-.

житель

Битовый

переме- г-.

житель

 

 

Преобра-

 

Поворот

 

 

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

Демуль-

 

 

созвез-

 

 

 

 

 

 

ячеек

 

 

 

 

Времен-

 

типлекси-

 

 

дия и

 

Переме-

 

 

f-+

в соз-

 

 

 

ной

 

рование

-+

цикли-

г-.

житель

-+

~

вездия

переме-

битов по

 

(преобра-

 

ческая

 

ячеек

 

житель

 

ячейкам

 

 

Q-задер-

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жка

 

 

 

 

 

 

 

Грея)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобра-

 

Поворот

 

 

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

Демуль-

 

 

созвез-

 

 

 

 

 

 

ячеек

 

 

 

 

Времен-

 

типлекси-

 

 

дия и

 

Переме-

 

 

f-+

в соз-

 

 

 

ной

 

рование

-+

цикли-

г-.

житель

-+

~

вездия

переме-

битов по

 

(преобра-

 

ческая

 

ячеек

 

житель

 

ячейкам

 

 

Q-задер-

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жка

 

 

 

 

 

 

 

Грея)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: к моду­

: лю пре­

I образо-

вателя

кадров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобра-

 

 

Поворот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FEC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Демуль-

 

 

 

 

созвез-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ячеек

 

 

 

 

 

 

 

 

Времен-

 

~

кодиро-

 

 

Битовый

 

 

типлекси-

 

 

 

 

дия и

 

 

Переме-

 

 

 

 

 

 

 

в соз-

 

 

f-+

 

 

 

ной

 

ваНие

-+

 

переме-

~

рование

~

 

 

цикли-

 

~

житель

-+

~

 

вездия

 

 

 

переме-

 

 

(LDPCj

 

 

житель

 

 

битов по

 

 

 

 

ческая

 

 

ячеек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(преобра-

 

 

 

 

 

житель

 

 

 

ВСН)

 

 

 

 

 

 

ячейкам

 

 

 

Q-задер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грея)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ll dyn РLРО-п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FEC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

 

 

Ll-pre

кодирование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(сокращенноеj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ячеек

г-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проколотое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в соз-

 

 

 

 

Сигнали­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LDPCjBCH)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вездия

 

 

 

 

лизация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Форми-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ll

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MUX -

 

--- + -

 

 

 

 

 

 

 

FEC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобра-

 

 

 

 

 

рование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОДиро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сигнали-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вание

 

 

 

 

 

 

 

Демуль-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ячеек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зации

 

Ll-post

 

(сокра-

 

 

Битовый

 

 

типлекси-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ll

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в соз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щенноеj

f-+

 

переме-

-+

 

 

рование

г-.

 

 

г-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вездия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проко-

 

 

житель

 

 

 

битов по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(преобра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лотое

 

 

 

 

 

 

 

ячейкам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LDPCj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грея)

 

 

 

 

 

 

 

 

Lконфигурация

 

 

 

вен)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ll

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.44. Структурная схема модуля кодирования и модуляции с битовым перемежением (BICM)

272

 

4. ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАчи СИГНАЛОВ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

Ком по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

I

новка

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

ячеек

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

общего

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PLPl

I

 

PLP

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

I

Прео6разователь

 

 

 

 

 

 

~

-------

 

 

 

 

 

 

-------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

I

ячеек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II

Обра-

II

(компонует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

ботчик

I

модулированные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

подсег- I

ячейки каналов

 

 

 

К форм и-

 

 

 

 

I

 

 

I

PLP и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

ментов I

 

 

 

рователю

 

 

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------

сигнализации

 

Частотный

 

символов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

К

 

I

в массивы,

 

 

OFOM

 

 

 

 

-------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

омпо- I

соответствующие

~

переме-

 

 

 

 

 

 

 

I

новка

I

 

 

 

 

 

 

 

OFOM символам.

 

дитель

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

I

ячеек

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

PLP

I

 

 

 

 

 

 

 

 

РLРп

I

 

I

в соответствии

 

 

 

 

 

 

 

 

----.

: данных:

с информацией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о динамическом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

распределении,

 

 

 

 

 

Сигнали- г-------,

-------

 

производимой

 

 

 

 

 

I

 

 

I

диспетчером

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зация Ll

 

Компен­

 

: Компо- :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сирующая

--~

I

новка

I

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

задержка

 

I

ячеек

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

Ll

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компенсирует кадровую

I

 

I

 

 

 

 

 

 

-------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

задержку во входно М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модуле,И задержку во временном перемежителе

Рис. 4.45. Структурная схема формирователя кадров

 

 

 

 

 

 

Вставка

 

I

 

 

 

 

 

 

 

Вставка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пилот-

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обра-

 

 

 

I

 

 

Умень-

 

 

 

 

защит-

 

 

 

Вставка

 

 

 

Тхl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сигналов

 

I

IFFT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бока

 

 

 

 

шение

 

 

 

 

ных

 

 

 

 

 

 

 

ОАС

 

 

 

MISO

 

I

и резерви-

 

1-

 

Г

PAPR

 

1-

 

 

 

г

 

 

 

 

г

 

IГT~2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

I

 

интер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

рование

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

I

 

 

 

валов

 

I

 

 

 

 

I

 

I (опц.)

 

 

 

 

 

тона

 

I

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JI

 

 

I

 

 

 

 

...1I

 

 

 

 

...1I

 

I

 

 

____

 

 

 

I

 

 

 

I

 

_____

 

 

_____

 

 

 

 

-------

 

-----

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L __ ....J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L __ ....J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К передатчику

(или к передатчикам)

Рис. 4.46. Структурная схема модуля генерации OFDM сигнала

в самом общем виде контрольная сумма представляет собой некото­

рое значение, построенное по определенной схеме на основе кодируемого

сообщения. Проверочная информация при систематическом кодировании

дописывается в конец сообщения - после полезных данных. На прини­ мающей стороне абонент знает алгоритм вычисления контрольной суммы:

соответственно программа имеет возможность проверить корректность

принятых данных.

Блок адаптации данных нескольких каналов PLP обеспечивает

синхронизацию входных потоков, компенсацию возможных задержек,

4.6. Основные положения нового стандарта цифрового наземного телевидения DVB-T2

273

удаление нулевых пакетов, обнаружение ошибок в передаваемых сообще­ ниях, вставку ВВ-заголовков (рис. 4.42).

Важнейшим функциональным элементом модуля адаптации по­ токов данных нескольких PLP является специальный диспетчер, вы­

пoлHяющий распределение магистральных потоков по кадрам еще на ста­

дии формирования ВВ-кадров (рис. 4.43). Схема распределения фрагмен­ тов входных цифровых потоков в Т2-кадре представлена на рис. 4.47. Од­

новременно диспетчер для каждого PLP генерирует сигналы сигнализации, содержащие всю необходимую для работы системы DVB-T2 управляю­

щую информацию. Например, включение телевизионного приемника со­ провождается получением сигнала о настройке передатчика, что фактиче­ ски является сигнализацией уровня L 1.

Сигнал сигнализации L 1 обеспечивает приемнику получение доступа к физическим каналам в Т2-кадрах. По своей структуре сигнал сигнали­ зации L 1 разделяется на три части: управляющая информация, переда­ ваемая в составе преамбулы Р1; сигнал предварительной сигнализации

(L1 - pre signaling); сигнал-сообщение сигнализации (L1 - post signaling).

Сигнал уровня предварительной сигнализации L1 обеспечивает прием и декодирование сигнала-сообщения сигнализации L 1, который передает

информацию о параметрах, необходимых абоненту для доступа к физиче­ ским каналам. Сигнал-сообщение сигнализации (L1 - post signaling) до­ полнительно разбит на две компоненты: конфигурируемая и динамичная,

и они могут иметь необязательное поле расширение. Сигнал-сообщение L 1 заканчивается полем проверочных элементов помехоустойчивого кода

(CRC). В целом сигнал сигнализации уровня L1 передается в составе пре­

амбулы Р2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные

 

 

 

 

 

 

Рl

Р2

Р2 ~________~A~________~

 

 

 

 

о

о

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

1::[

1::[

а...

 

 

 

 

а...

 

..а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о:;

:ос

 

 

 

 

,.-t

,.-t

 

---1

 

 

 

 

---1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q)

о

 

 

 

 

 

а...

 

 

 

 

а...

 

 

 

 

 

---1

---1

 

 

 

 

 

 

1-

1-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q),.-t

 

 

 

Q),.-t

ro

о

 

 

 

 

 

 

 

J5

1::

N

 

 

J5

1::

О

1::

 

 

 

 

Q)

Q)

 

:I:

::S:

 

 

 

:I:

::S:

::E'::S:

 

 

 

,.-t

о:;

о:;

 

:I:

1-

1::

 

 

:I:

1-

 

 

 

 

u

u

 

 

 

 

 

 

О J5

х

 

 

а...

 

ro

 

::S:

 

 

ro

 

1::

:I:

J5

 

 

ro

о

О

 

q:

 

1-

 

 

q:

 

u

 

 

 

 

а...

 

 

 

 

:I:

 

 

3,

1::

1::

 

 

 

 

 

 

 

CQ

 

:I:

 

 

,.-t

,.-t

 

-

 

---1

 

 

 

 

 

 

О

 

 

\о

---1

---1

 

 

а...

 

000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

::S:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

::Е

 

 

 

 

 

Q)

 

 

 

 

 

 

:::r

1D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ro

 

 

 

 

 

J5

 

 

 

 

 

 

о::;

о

 

Q)

 

 

 

а...

 

 

 

а...

 

 

 

3,а

 

CL

а...

а...

 

---1

 

:I:

 

 

---1

 

 

 

 

 

 

:I:

 

 

 

Q)

::S:

 

с:::

---1

---1

 

а...

 

 

 

а...

 

I::[ID

 

а...

 

Q)N

ro

 

 

Q)N

J5

:ос

 

 

 

 

 

 

о

::Е

 

 

а...

,.-t

 

1::

q:

 

 

 

1::

 

::Е

::S:

 

 

'::S:

~

 

J5

 

 

 

J5

I-'::S:

 

 

1::

::S:

 

 

 

::S:

U

Q)

ro

u

 

 

::S:

..а

:I:

 

 

 

:I:

»~

 

 

:I:

::S:

:I:

1-

 

 

 

:I:

1-

CL

 

 

 

3"

1-

 

 

 

 

 

с:::

о::;

 

 

 

:I:

ro

 

 

 

 

ro

 

 

 

Q)

 

 

 

\о

ro

 

q:

 

 

 

 

q:

 

 

 

::Е

 

 

 

о

q:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:::r::

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время

 

Символ закрытия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кадра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.47. Структура объединения цифровых потоков

различных услуг в Т2-кадре

4.44).

274

4. ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАчи СИГНАЛОВ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

в модуле кодирования и модуляции с битовым перемежением

(BICM -

Bit Interleaved Coding and Modulation) выполняются следующие

операции по обработке сформированных потоков данных нескольких PLP: помехоустойчивое (РЕС) кодирование, битовое и временн6е пере­ межение, перестановка ячеек, преобразование Грея, поворот сигнального (модуляционного) созвездия и циклическая Q-задержка, то есть цикличе­ ский сдвиг на одну ячейку (модуляционный символ) квадратурной (мни­ мой) координаты, а также формирование сигнала сигнализации уровня L1 (рис.

В системе DVB-T2 дЛЯ повышения ее помехоустойчивости использу­ ются несколько вариантов перемежения (Interleaving):

•битовое перемежение рандомизирует биты в пределах базового кадра с помехозащитным кодированием (РЕС блока);

•временное перемежение перераспределяет данные базового кадра с РЕС кодированием по символам OFDM в рамках Т2-кадра. При этом

отдельные группы бит перемежаются с периодом около 70 мс. Это по­

вышает устойчивость передаваемого по радиоканалу сигнала к им­

пyльcHыM помехам и изменению характеристик тракта связи;

•частотное перемежение (перестановка модулированных несущих) ран­ домизирует данные в рамках ОFDМ-символа с целью ослабить эффект

селективных частотных замираний. Частотное перемежение осуществ­ ляется в каждом символе OFDM кроме преамбулы Р1.

Применение в DVB-T2 совокупности нескольких видов перемежения

практически гарантирует, что искаженные фрагменты данных, в том числе

и при пакетных ошибках, после деперемежения в декодере будут разбро­ саны по LDPC РЕС кадру. Это позволит декодеру LDPC восстановить по­

терянную информацию на приемном конце.

Преобразование Грея обеспечивает формирование сигнальных созвез­ дий из фрагментов потока передаваемых данных, содержащих несколько

бит, в процессе модуляции несущих способами QPSK, QAМ-16, QAМ-64 и QAМ-256.

Для улучшения работы системы DVB-T2 при наличии селективных замираний сигнала в радиоканале применяется новый способ поворота на определенный угол сигнального созвездия QАМ-модуляции на век­

торной диаграмме (рис. 4.48). Эта процедура означает, что сформиро­

ванный модуляционный символ поворачивается в комплексной плоско­

сти на определенный угол, зависящий от числа уровней модуляции (29°

дЛЯ QPSK или QAM-4, 16,8° -для QAM-16, 8,6° дЛЯ QAM-64 и

arctg(l/16) дЛЯ QAM-256). Более того, перед началом вращения квадра­ турная (Q) координата каждого модуляционного символа циклически сдвигается в рамках одного кодового слова, то есть берется из преды­ дущего символа этого слова (Q координата первого символа становится равной Q координате последнего).

4.6. Основные положения нового стандарта цифрового наземного телевидения DVB-T2

275

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

r-- _

- •

-• -

-

 

 

I •

 

,

 

I

 

 

 

 

•

I

 

 

 

 

 

.,I

 

I'. •

 

•

 

 

•

 

•

о

•

 

J

 

 

 

 

 

,I

 

 

 

• I

 

-

 

•

 

 

L~

 

 

 

,I

 

 

- -

.- - -•- J

 

Рис. 4.48. Схема поворота сигнального созвездия модуляции QAM-16 на векторной диаграмме

в чем суть поворота сигнального созвездия? В квадратурных каналах

передаются значения проекций точки сигнала на соответствуюrцие оси

(синфазную и квадратурную). При обычном сигнальном созвездии не­

сколько точек расположены на обrцих ортогональных линиях, и их проек­ ции совпадают. За счет поворота сигнального созвездия на точно подоб­ ранный угол каждая его точка приобретает уникальные координаты Q и J, неповторяемые остальными точками. А механизм сдвига Q координаты

приводит к тому, что исходные координаты сигнальной точки оказываются

вразных модуляционных символах (заведомо на разных несуrцих), что cyrцecTBeHHo снижает вероятность их одновременной деградации как из-за случайных импульсных помех, так и по причине селективных затуханий

сигнала в радиоканале. Следовательно, каждая координата сигнальной точки обрабатывается в модуляторе отдельно, замешиваясь с координата­ ми других сигнальных точек. Причем координаты Q и J отдельных сиг­ нальных точек могут передаваться на разных ОFDМ-несуrцих и в разных ОFDМ-символах. В приемнике координаты Q и J вновь объединяются,

формируя исходное сигнальное созвездие, сдвинутое на некоторый угол.

Таким образом, если одна несуrцая или ОFDМ-символ будут потеряны

врезультате интерференции, сохранится информация о другой координате,

что позволяет восстановить символ данных, хотя и с более низким отноше­

нием сигнал/шум. При использовании неповернутого сигнального созвездия

разнесение координат Q и J не имеет смысла потому, что символ данных может быть распознан только по сочетанию двух координат. Каждая из них

вотдельности имеет двойников, и уникально только их сочетание.

Опытная эксплуатация системы DVB-T2 показала, что выигрыш в от­ ношении сигнал/шум за счет применения способа поворота сигнального созвездия QАМ-модуляции на определенный угол в совокупности со сдви­ гом Q координаты может доходить до 7,6 дБ.

4.5 -

276 4. ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАчи СИГНАЛОВ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Структурная схема формирователя кадров, осуществляющего пре­ образование совокупности модуляционных символов (ячеек) в OFDM- символы, представлена на рис. 4.45. С выходов модуля BICM обработан­ ные потоки данных поступают на входы формирователя кадров, в функции которого входит создание исходных массивов ячеек PLP и Ll дЛЯ OFDM- символов, определяющих общую структуру кадра. Формирователь кадров работает в соответствии с динамической информацией, подготовленной диспетчером, и конфигурацией кадровой конструкции.

Для примера в табл. 4.4 приведены расчетные значения числа OFDM- символов, кодовых слов в Т2-кадре при различных параметрах передачи, а в табл. только числа ОFDМ-символов при разных значениях модули­

руемых несущих и защитного интервала.

Таблица 4.4 Максимальная скорость битового потока при ширине полосы частот радиоканала 8 МГЦ, 32k номинальных несущих, защитном интервале

1/128, схеме пилотных сигналов РР7, число ОFDМ-символов, кодовых слов В Т2-кадре в случае различных способов модуляции несущих

Способ

 

Максимальная

Длина Т2-

Число

Скорость

скорость циф-

модуляции

кадра,ОFDМ-

кодовых слов

несущих

кодирования

рового потока,

символов

в кадре

 

Мбит/с

 

 

 

 

 

1/2

7,4442731

 

 

 

3/5

8,9457325

 

 

QPSK

2/3

9,9541201

62

52

3/4

11,197922

 

 

 

 

4/5

11,948651

 

 

 

5/6

12,456553

 

 

 

1/2

15,037432

 

 

 

3/5

18,07038

 

 

16-QAМ

2/3

20,107323

60

101

3/4

22,619802

 

 

 

 

4/5

24,136276

 

 

 

5/6

25,162236

 

 

 

1/2

22,481705

 

 

 

3/5

27,016112

 

 

64-QAМ

2/3

30,061443

46

116

3/4

33,817724

 

 

 

 

4/5

36,084927

 

 

 

5/6

37,618789

 

 

 

1/2

30,074863

 

 

 

3/5

36,140759

 

 

256-QAМ

2/3

40,214645

68

229

3/4

45,239604

 

 

 

 

4/5

48,272552

 

 

 

5/6

50,324472

 

 

4.6. Основные положения нового стандарта цифрового наземного телевидения DVB-T2

277

Таблица 4.5 Количество ОFDМ-символов в Т2-кадре при различных

значениях k и защитного интервала

Номиналь-

Длительность

Количество ОFDМ-символов

 

 

ное число

моДУляцион-

Защитный интервал

 

 

несущих

ного символа,

1/128

1/32

1/16

19/256

1/8

19/128

1/4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32k

3,584

68

66

64

64

60

60

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16k

1,792

138

135

131

129

123

121

111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8k

0,896

276

270

262

259

247

242

223

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4k

0,448

-

540

524

-

495

-

446

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2k

0,224

-

1081

1049

-

991

-

892

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lk

0,112

-

-

2098

-

1982

-

1784

Структурная схема модуля генерации OFDM сигнала, в функции

которого входят:

•формирование двух версий полезного сигнала для реализации режима

MISO в одночастотной сети телевизионного вещания;

•формирование и вставка пилот-сигналов, позволяющих приемнику

компенсировать искажения, вносимые каналом передачи, обеспечить

синхронизацию системы цифрового телевидения, а также передачу не­

обходимых канальных параметров;

•реализация режима резервирования тона;

•обратное быстрое преобразование Фурье;

•уменьшение отношения пиковой к средней мощности передаваемого

сигнала;

•введение защитных интервалов;

•формирование и введение преамбулы Р1;

•цифроаналоговое преобразование, приведено на рис. 4.46.

Распределенные пилот-сигналы, применяемые в системе DVB-Т2

дЛЯ оценки качества радиоканала, должны располагаться достаточно плот­

но в структуре кадров для слежения за временныIии изменениями в каждой из ячеек символов OFDM, поэтому стандартом предусмотрено 8 вариан­ тов их размещения рр1 ... PP8 (РР - Pilot Pattem type). Причем каждому

возможному значению относительной длительности защитного интервала соответствует несколько возможных опций размещения пилот-сигналов.

Они динамически выбираются в зависимости от текущего состояния ра­ диоканала, что позволяет их полностью оптимизировать. Более плотное размещение пилот-сигналов может использоваться для снижения требуе­

мого уровня сигнал/шум на входе телевизионного приемника или для

улучшения синхронизации. В последнем случае пилот-сигналы модулиру­

ются псевдослучайной последовательностью.

4.6. Основные положения нового стандарта цифрового наземного телевидения DVB-T2

279

Наиболее устойчивым к интерференции является вариант размещения опорных сигналов РР1 (рис. 4.49), обеспечивающий относительно неболь­ шое расстояние между пилот-сигналами. В тоже время благодаря увеличе­ нию этого расстояния вариант РР6 (рис. 4.50) является наиболее уязвимым к интерференции, но обеспечивает более высокую производительность пе­ редачи информации. Вариант РР8 (рис. 4.51) предназначен для стандартно­ го приема, но не для мобильного приема.

Выбор определенного варианта распределения пилот-сигналов дол­

жен осуществляться исходя из компромисса между надежностью передачи

информации (вероятностью ошибок на бит) и производительностью сис­ темы цифрового телевидения (скоростью передачи данных).

Врезультате, если в системе DVB-T распределенные пилот-сигналы

составляют 8% от общего объема передаваемых данных в течение одного кадра, то в системе DVB-T2 этот показатель варьируется в пределах от 1% до 8% (1, 2, 4, 8%). Доля непрерывных пилот-сигналов к общему количест­ ву ячеек кадра OFDM составляет 0,35%.

Вряде случаев в системе DVB-Т2 допускается использование режи­

ма «резервирование ложного ТОНЮ>, при котором часть несущих не мо­

дулируется, а резервируется, чтобы уменьшить динамический диапазон

выходного сигнала (это снижает уровень нелинейных искажений в усили­ теле мощности выходного каскада радиопередатчики во время передачи).

Обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) используется для перехода из частотной во временную область, смещая положение несущих

относительно среднего значения. Возможно формирования от 1k (1024) до 32k (32768) несущих. Использование в системе DVB-T2 режимов 16k и 32k, частично и 8k позволяет реализовать расширенный режим модуляции

COFDM. Дело в том, что сигнал COFDM имеет «плечи», которые залезают

на соседние частотные участки и являются помехой для располагающихся

там сигналов (рис. 4.52). Эти «плечи» - следствие особенностей формиро­

вания сигнала COFDM и избавиться от них полностью невозможно. Одна­

ко в режимах 16k и 32k спектр излучаемого радиосигнала спадает более

быстро на границах полосы пропускания. Это позволяет передавать до­

полнительные данные в доступной полосе частот радиоканала, используя

больше активных несущих, не выходя за границы разрешенной спектраль­ ной маски и сокращая тем самым количество нулевых несущих в области

расфильтровки частотных каналов. Такой режим допустимо использовать при формировании 8k, 16k и 32k несущих. Эффект от расширенного режи­ ма (увеличение пропускной способности) составляет от 1,4% (режим 8k) до

2,1 % (32k).

Уменьшение отношения пиковой к средней мощности передачи. К

широко известным недостаткам телекоммуникационных систем, исполь­

зующих ОFDМ-модуляцию, относится высокое отношение nиковой к средней мощности передаваемого радиосигнала, то есть РAPR (Peak-to-

Соседние файлы в папке Учебники
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности