Помощь студентам дистанционного обучения: тесты, экзамены, сессия
Помощь с обучением
Оставляй заявку - сессия под ключ, тесты, практика, ВКР
Заявка на расчет

Реферат по информатике на тему «Анализ принципов построения одночастотных сетей в цифровом эфирном телевидении DVB-Т2»

Автор статьи
Валерия
Валерия
Наши авторы
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Введение Цифровое телевидение — это отрасль телевизионной техники, в которой передача, обработка и хранение телевизионного сигнала осуществляются с его преобразованием в цифровую форму. Преимущества цифрового телевидения по сравнению с аналоговым телевидением: повышение помехоустойчивости трактов передачи и записи телевизионных сигналов; повышение качества изображения и звука в телевизионных приемниках с обычным стандартом разложения (625 или 525 строк); создание телевизионных систем с новыми стандартами разложения изображения (в том числе телевидение высокой четкости – ТВЧ); расширение функциональных возможностей студийной аппаратуры, используемой при подготовке н проведении телевизионных передач; передача в телевизионном сигнале различной дополнительной информации, превращение телевизионного приемника в многофункциональную информационную систему. Эти достоинства обусловлены как самими принципами цифрового телевидения, так и наличием разнообразных алгоритмов, схемных решений и мощной технологической базы для создания соответствующих устройств. В своем развитии цифровое телевидение прошло ряд этапов. Первый из этих этапов – использование цифровой техники в отдельных частях телевизионной системы при сохранении обычного стандарта разложения и аналогового канала связи. Наиболее важным достижением данного этапа было создание полностью цифрового студийного оборудования. Другое направление использования цифровой техники, характерное для первого этапа развития цифрового телевидения, введение цифровых блоков в телевизионные приемники с целью повышения качества изображения или расширения функциональных возможностей. Примерами таких блоков могут служить цифровые фильтры для разделения яркостного и цветоразностных сигналов и для подавления эхо–сигналов, возникающих при отражении радиоволн от поверхности Земли и различных объектов. Широко известны также устройства для перехода от чересстрочной развертки к квазипрогрессивной, реализации функций «стоп–кадр» и «кадр в кадре», декодирования и воспроизведения на экране дополнительной информации, передаваемой по системе «Телетекст» и т. д. Все эти усовершенствования не затрагивают стандарт разложения и принципы передачи телевизионного сигнала по каналу связи. Второй этап развития цифрового телевидения – создание гибридных аналого–цифровых телевизионных систем с параметрами, отличающимися от принятых в обычных стандартах телевидения. Можно выделить два основных направления изменений телевизионного стандарта: переход от одновременной передачи яркостного и цветоразностных сигналов к последовательной их передаче и увеличение количества строк в кадре и элементов изображения в строке. Реализация второго направления связана с необходимостью сжатия спектра телевизионных сигналов для обеспечения возможности его передачи по каналам связи с приемлемой полосой частот. Примерами гибридных телевизионных систем могут служить японская система телевидения высокой четкости MUSE и западноевропейские системы семейства MAC. Во всех этих системах в передающей и приемной частях сигналы обрабатываются цифровыми средствами, а в канале связи сигналы передаются в аналоговой форме. Третьим этапом развития цифрового телевидения можно считать создание полностью цифровых телевизионных систем. Значительный шаг вперед в решении этой задачи был сделан в 1990 – 1993 годах и связан в первую очередь с работами, выполненными в США и завершившимися принятием весной 1994 года Национального стандарта на системы наземного цифрового телевизионного вещания. Главными особенностями нового поколения телевизионных систем являются: 1 Высокая степень сжатия спектра цифрового телевизионного сигнала, достигаемая путем последовательного применения нескольких методов эффективного кодирования изображений и позволяющая передавать программы ТВЧ по стандартным наземным каналам телевизионного вещания с шириной полосы частот 6 МГц. 2 Единый подход к кодированию и передаче телевизионных сигналов с различным разрешением: видеотелефон с уменьшенной четкостью, стандартный сигнал NTSC, ТВЧ с количеством строк 1050 3 Интеграция с другими видами информации при передаче по цифровым сетям связи 1 Принципы формирования сигнала в стандарте DVB-Т2 Одночастотная сеть (SFN) — является сетью передающих станций, осуществляющих вещание на одной частоте. Использование такой технологии дает возможность применения множества передатчиков, которые работают на одной частоте и покрывают смежные области. При этом использование одного частотного канала происходит без существенного взаимного влияния передатчиков друг на друга из-за технологических особенностей системы DVB-T. В настоящее время успешно проходит развертывание первого слоя наземного цифрового телевизионного вещания (НЦТВ) стандарта DVB-T, ведется разработка второго и третьего мультиплексов, в июне этого года завершена опытная эксплуатация сети стандарта нового поколения DVB-T2. Результаты опытной эксплуатации подтвердили основное преимущество стандарта второго поколения – увеличение пропускной способности на 30– 40 % по сравнению со стандартом DVB-T. Это позволяет использовать радиочастотный ресурс более рационально: в одном радиочастотном канале передавать до 16–20 программ стандартной четкости или до 4–6 программ высокой четкости (вместо 8–12 и 2–3 соответственно в системе DVB-T), а также дает возможность организации 3D-вещания и трансляции множества мультимедийных потоков. Анализ мирового опыта показывает, что в зарубежных странах (Англия, Финляндия, Швеция, Испания) стандарт DVB- T2 применяется для организации вещания программ высокой четкости, что связано с потребительским спросом на данный вид услуг. Стандарт нового поколения является наиболее перспективным для дальнейшего развития НЦТВ, поэтому здесь будут рассмотрены особенности построения одночастотной сети стандарта DVB-Т2. В настоящее время цены на приставки, поддерживающие стандарт DVB-T2, снижаются. Так, например, в Англии в феврале 2010 г. цена на приставку достигала порядка 250 дол. США, к августу она снизилась до 155, и уже в июне 2011 г. составила 125 дол. США. Ожидается, что к моменту внедрения DVB-T2 цены на приставки будут соизмеримы с ценами на приставки DVB-T. Россия, переходит к цифровому телевизионному вещанию. Изначально признали рациональность внедрения европейской системы цифрового телевизионного вещания DVB (Digital Video Broadcasting). В 2011 года вышла новая версия стандарта DVB-T2 ETSI EN 302 755 (Digital VideoBroadcasting — Second Generation Terrestrial) — второе поколение европейского стандарта эфирного цифрового вещания DVB-T. Прогрессивный стандарт DVB-T2 позволил как минимум на 30% увеличить емкость телевизионных сетей по сравнению с предшественником при той же инфраструктуре сети и частотных ресурсах. Скорость передачи сигнала, устойчивость к помехам, качество картинки и другие показатели в стандарте DVB-T2 примерно в полтора раза выше, чем в DVB- T. В системе DVB-T2 по сравнению с DVB-T изменены такие параметры, как число несущих, длительность защитного интервала и размещение пилотсигналов. Новый метод, названный «поворот сигнального созвездия», обеспечивает существенный прирост устойчивости в сложных эфирных условиях Принципиальное отличие стандарта DVB-T2 – это изменение магистральных потоков физического уровня (PLP). Если стандарт DVB-T был предназначен исключительно для передачи пакетов MPEG-2, то сеть DVB-T2 способна транслировать самые разные по природе и структуре информационные потоки [11]. Система DVB-T2 способна передавать несколько независимых мультимедийных потоков, каждый со своей схемой модуляции, скоростью кодирования и временными интервалами. Возникает относительно сложная кадровая структура, как на логическом, так и на физическом уровне. Соответственно в системе DVB-T2 появляется новая функция – предварительная обработка входных потоков. В целом, общая схема обработки сигналов в системе DVB-T2 существенно усложняется. В стандарте различаются три основных типа потоков – транспортный (TS), обобщенный инкапсулированный (GSE) и обобщенный непрерывный (GCS). Каждый поток представляет собой последовательность пользовательских пакетов (UP). Пакеты каждого магистрального потока объединяются в потоковые кадры (ВВ) – отдельно для каждого потока: ВВ-заголовок, поле данных, поле выравнивания и/или внутриканальная синхронизация. ВВ-кадр содержит ВВ- заголовок (80 бит), поле данных и поле выравнивания. В последнем можно передавать данные внутриканальной сигнализации. В заголовке пакета содержится информация о типе транспортного потока, размере пользовательского пакета (при необходимости) и всего поля данных, наличии режимов удаления пустых пакетов и дополнительных синхропакетов, используется постоянная/переменная модуляция и т. п. Размер поля данных и выравнивающего поля определяется параметрами сверточного кодера (в сумме не более 53770 бит). Стандарт DVB-T2 ориентирован на передачу телевизионных потоков, в которых зачастую используются пустые пакеты (для выравнивания скорости потока), разного рода задержки и т. п. для сохранения постоянной скорости потока. Поэтому в DVB-T2 предусмотрены средства удаления этой избыточной информации, но с возможностью ее восстановления на приемном конце. Кроме того, опционально предусмотрен и механизм сверточного кодирования CRC-8 на уровне пользовательских пакетов. Сформированный ВВ-кадр скремблируется (рандомизируется путем перемножения на псевдослучайную последовательность) и подвергается корректирующему кодированию [10, 11]. Предусмотрен механизм раздельной настройки устойчивости сигнала в пределах канала для каждой предоставляемой службы (табл. 1). В целом, все эти нововведения позволяют создать гибкую и эффективную систему трансляции мультимедийных потоков. При этом максимальная скоростьвходного транспортного потока после предварительной обработки может превышать 50 Мбит/с. Стандарт DVB-T2 – это мощный инструмент мультимедийного вещания, в который заложены огромные возможности по расширению функциональности. Таблица 1 — Сравнение режимов, применяемых в стандартах DVB-Т и DVB- Т2 [10, 11, 13] Среди других преимуществ DVB-T2: — возможность увеличения количества каналов в мультиплексе; — возможность организации регионального вещания («региональной врезки»); — экономия частотного ресурса; — возможность внедрения эфирного вещания в форматах высокой и сверхвысокой четкости, объемного звука, а также интерактивного гибридного телевидения на платформе HbbTV, объединяющей возможности интернета и цифрового телевидения.

1.1 Общая структурная схема передающей и приемной части

При использовании стандарта DVB-T2 в значительной степени расширятся возможности наземного цифрового телевидения, при этом не возникнет необходимости в изменении уже существующей инфраструктуры сети НЦТВ РУП «Белтелеком» и РУП «БРТПЦ». Однако новая система DVB-T2 неизбежно потребует внедрения нового оборудования. Структура одночастотной сети НЦТВ стандарта DVB-T2 представлена на рисунке 1 Серым цветом на схеме отмечены элементы (модулятор и T2-шлюз), отличные от используемых в сети стандарта DVB-T. Поступающие на вход системы транспортные потоки инкапсулируются в Baseband-кадры (BB- кадры), являющиеся наименьшей структурной единицей логического уровня сигнала DVB-T2. Т2-шлюз представляет собой связующее звено между выходом мультиплексора и распределительной сетью и может выполнять следующие функции: — инкапсуляцию MPEG TS потоков, приходящих от типовых DVB-T мультиплексоров, в BB-кадры; — формирование T2-MI пакетов, содержащих информацию, необходимую модулятору для дальнейшего формирования структуры сигнала DVB-T2; — синхронизацию радиопередатчиков одночастотной сети; — формирование T2-MIP (DVB-T2 Modulator Information Packet – информационный пакет для модулятора DVB-T2) при использовании ретрансляторов в сети; — поддержку MISO (multi input – single output); — управление PLP (physical layer pipes – каналы физического уровня). Поскольку все функции – опциональные, конфигурация Т2-шлюза зависит от требуемых функциональных возможностей проектируемой сети. При построении многочастотных сетей Т2-шлюз может не использоваться, тогда функцию инкапсуляции данных в ВВ-кадры выполняет модулятор. Применение Т2-шлюза обязательно при: — организации одночастотных сетей; — использовании технологии MISO; — использовании режима передачи нескольких PLP Содержимое полезной нагрузки зависит от типа Т2-MI пакета, определяемого полем packet_type. В поле payload («полезная нагрузка») может передаваться полезная (BB-кадр) или служебная информация. Например, если поле packet_type содержит значение 0016, то в поле полезной нагрузки передается BB-кадр, если значение 2016 – метка времени (DVB-T2 timestamp), необходимая для обеспечения синхронизации всех радиопередатчиков одночастотной сети НЦТВ стандарта DVB-T2. Другие значения поля packet_type отражают наличие служебной информации, нужной для формирования физической структуры кадра сигнала DVB-T2 в мо дуляторе. Посредством передаваемой служебной информации также осуществляется конфигурация модуляторов DVB-T2. Сформированные Т2-MI пакеты посредством интерфейса ASI (Asynchronous Serial Interface – асинхронный последовательный интерфейс) или IP (Internet Protocol) передаются через распределительную сеть (ВОЛС) к модуляторам. Система нового поколения обладает рядом особенностей высокочастотной обработки сигнала: используются новые алгоритмы кодирования, дополнительные виды модуляции, размерности быстрого преобразования Фурье (БПФ), относительные скорости кодирования, защитные интервалы и др. Высокочастотная обработка осуществляется в модуляторе радиопередатчика DVB-T2, где BB-кадр вместе со своим заголовком подвергается кодированию LDPC и BCH. В результате образуются последовательности длиной 64800 или 16200 бит, которые называются FEC-кадром. Полученные биты перемежаются в FEC-кадре (битовое перемежение) и в зависимости от выбранного вида модуляции разбиваются на слова (например, 6 бит для созвездия 64QAM, 8 бит для 256QAM). На векторной диаграмме определенному набору бит в слове соответствует свой вектор, а каждому вектору – свое комплексное число (Re(z) ∓ jIm(z)). Совокупность элементов Re(z) и Im(z) называется COFDM ячейкой. Последовательность ячеек COFDM, соответствующих одному FEC- кадру, и называется FEC-блоком (рисунок 3). Рекомендуется использовать комбинацию «один TI-блок в одном кадре перемежения». Именно в этом случае перемежение будет выполняться в течение более длительного периода времени [2]. Каждый кадр перемежения на физическом уровне проецируется на один или несколько Т2-кадров. Назначение T2-кадра заключается в переносе потоков PLP, P1- и L1- сигнализации, т. е. T2-кадр содержит в себе услуги DVB-T2 и связанную с ними служебную информацию. P1-сигнализация предназначена для первичной инициализации сигнала DVB-T2. L1-сигнализация необходима для: — быстрого обнаружения приемником полезного сигнала; — доступа к потокам PLP в рамках текущего (или последующего) Т2-кадра. Завершающей структурной единицей сигнала DVB-T2 на физическом уровне является суперкадр, который включает Т2-кадры и FEF-кадры (Future Extension Frame – кадры перспективного расширения) (рисунок 5). FEF-кадры являются резервными и предназначены для будущего использования. В одном суперкадре может содержаться до 255 T2-кадров. Сформированный на выходе модулятора сигнал DVB-T2 усиливается и передается в эфир. Таким образом, для организации одночастотных сетей вещания в стандарте DVB-T2 следует в тракте формирования программ установить T2-шлюз, а в тракте передачи – модуляторы (радиопередатчики) стандарта DVB-T2.

1.2 Методы модуляции и кодирования

Модификация DVB-T2 является идеальным решением, предоставляющим высокий уровень устойчивости сигнала и обеспечивающая необходимое увеличение пропускной способности, при сохранении существующей инфраструктуры антенн. Еще одна принципиальная особенность стандарта DVB-T2 – механизм защитного кодирования. В качестве корректирующего кода используется каскадный код. В качестве внешнего кода в нем применен блоковый кодер (БЧХ, ВСН). В качестве внутреннего – низкоплотностный код с проверкой на четность (LDPC). В зависимости от скорости кодирования LDPC размер входного блока данных для БЧХ-кодера может различаться, однако выходной размер кодового слова после LDPC всегда составляет 64800 бит. Перед модуляцией (кроме BPSK и QPSK) кодовые слова подвергаются побитному перемежению и распределяются по модуляционным символам. В VB-T2 добавлена модуляция 256-QAM (8 бит на символ), что повышает емкость канала передачи на 33 % (относительно схемы 64-QAM в DVB-T). Обычно переход от 64-QAM к 256-QAM требует увеличения соотношения сигнал / шум на поднесущей на 4–5 дБ. Однако благодаря применению корректирующих кодов BCH-LDPC, эффективность которых гораздо выше традиционных кодов исправления ошибок (в т. ч. Рида – Соломона), в DVB-T2 скорость кодирования может быть намного выше и общая пропускная способность канала существенно возрастает. Это улучшение позволяет повысить пропускную способность канала примерно на 30 % [10–11]. В стандарте DVB-T2 используются такие виды модуляции, как QPSK, 16-QAM, 64-QAM и 256-QAM. Кроме того, сигнальное созвездие может быть повернуто в I/Q системе координат (повернутое созвездие). За счет поворота диаграммы на точно подобранный угол каждая точка созвездия приобретает уникальные координаты (u1 и u2) (рис. 6, табл. 3). Каждая координата точки обрабатывается в модуляторе передается в OFDM-сигнале отдельно, смешиваясь с координатами u2 и u1 другого символа (т. е. u2 и u1 могут передаваться на разных OFDM-несущих и в разных OFDM- символах). В приемнике u2 и u1 опять объединяются, формируя исходное констеляционное созвездие, сдвинутое по кругу. Таким образом, перед началом вращения квадратурная Q координата каждого модуляционного символа циклически сдвигается в рамках одного кодового слова (т. е. берется из предыдущего символа этого слова: Q- компонента первого символа становится равной Q-компоненте последнего). В результате этого, если одна несущая или символ будут потеряны в результате интерференции, сохранится информация о другой координате, это позволит восстановить символ, хотя и с более низким уровнем соотношения сигнал / шум. При использовании симметричного констеляционного созвездия разнесение u2 и u1 смысла не имеет, потому что сигнал может быть распознан только по сочетанию этих двух координат. Каждая из них в отдельности имеет двойников, и уникально только их сочетание.

1.3. Режим модуляции OFDM, защитный интервал (особое внимание — это определяет возможности одночастотных DVB-Т2 сетей)

OFDM представляет собой принципиально новый вид модуляции, при которой последовательный цифровой поток преобразуется в большое число параллельных потоков (субпотоков), каждый из которых передается на отдельной несущей (рис. 7). Частотный разнос Δf между соседними несущими f1, f2, …, fn в групповом радиоспектре OFDM выбирается из усло- вия возможности выделения в демодуляторе индивидуальных несущих. При этом возможно применение двух методов частотного разделения (демультиплексирования) несущих. Во- первых, с помощью полосовых фильтров и, во-вторых, с по- мощью ортогональных преобразований сигналов. В первом случае частотный разнос между модулированными несущими выбирается таким, чтобы их соседние боковые полосы взаимно не перекрывались. Это условие будет выполнено, если величину частотного разноса выбрать равной Δf > 2/TU , где TU – рабочий интервал информационного символа. Однако при этом эффективность использования радиоспектра будет невысокой. Напротив, стандарт OFDM характеризуется сильным перекрытием спектров соседних поднесущих, что позволяет уменьшить в два раза значение частотного разноса и во столько же раз повысить плотность передачи цифровой информации (бит/с)/Гц. Благодаря ортогональному методу демодуляции поднесущих группового спектра происходит компенсация помех от соседних частот, несмотря на то, что их боковые полосы взаимно перекрываются. Для выполнения условий ортогональности необходимо, чтобы частотный разнос между несущими был постоянен и точно равен значению Δf = 1/TU, то есть на интервале TU должно укладываться целое число периодов разностной частоты f2 — f1. Пример сигнала COFDM в версии 8К в стандарте DVB-T показан на рис. 8

1.4 Максимальное расстояние между передатчиками в одночастотной сети

Для построения эффективно работающей одночастотной сети требуется выполнение нескольких условий: Требуется синхронизации передатчиков одночастотной сети по частоте. Требуемая точность частоты зависит от частотного интервала между смежными несущими, для режима модуляции 8k стабильность частоты должна быть не менее 1,1 Гц, для режима 32k — примерно 0,25 Гц. Такая высокая стабильность достигается за счет использования синхронизации передатчиков от внешнего генератора с привязкой к синхросигналам GPS. Источник сигнала с высокой стабильностью по частоте – GPS приемник, подключенный к измерительному прибору. Максимальное расстояние между передатчиками ограничено длительностью защитного интервала. При превышении определенного расстояния между передатчиками, происходит выход из защитного интервала сигналов передатчиков, т.е. передатчики будут создавать помехи друг другу. В системе Т в режиме 8к максимальное расстояние между передатчиками 67 км, в системе Т2 при 32 к – 159.6 км. Требуется временная синхронизация группы передатчиков одночастотной сети для одновременного излучения сигнала. Для синхронизации передатчиков используется глобальная система позиционирования – GPS. Через спутниковый канал от T2 шлюза по интерфейсу Т2-МI на вход каждого передатчика поступает временная метка по которой выполняется привязка к сигналу GPS и каждый передатчик вычисляет время излучения, что приводит к их совместимости. Система синхронизации обеспечивает синхронность излучения в эфир сигналов передатчиков. Это обеспечивается привязкой излучения к сигналам 1 PPS (Pulse Per Second), получаемым из сети GPS. DVB-T модулятор должен обеспечивать фиксированную задержку обработки сигнала, от входа, до его излучения. Информация, имеющаяся в MIP (modulator information packet), может быть использована для прямого управления работой передатчика (например, задержка излучения, уровень мощности передатчика, смещение рабочей частоты и т.д.). Основное требование к модуляторам – все излучаемые сигналы различных передатчиков должны совпадать с точностью до бита.местной временной синхронизации. Интервал времени между последним импульсом 1 PPS , который предшествовал началу мегафрейма M+1 и временем действительного начала мегафрейма M+1 (первый бит первого пакета), называется STS (synchronization timestamp). Его величина записывается в MIP мегафрейма. Максимальная задержка – это время между началом мегафрейма на входе SFN-адаптера и началом его излучения в антенне передатчика. Величина максимальной задержки должна быть больше суммы «наибольшая задержка в распределительной сети ++ задержка на обработку сигналов в модуляторе ++ время прохождения ВЧ сигнала через усилитель мощности + + время прохождения сигнала в антенном фидере». Максимальная задержка, допустимая в сети SFN не должна превышать 1 сек. Максимальная задержка задается дискретно с шагом 100 нс. Одновременное начало излучения передатчиков в эфир не является необходимым для сетей SFN. Главное чтобы эти излучения происходили синхронно! Поэтому в каждом передатчике заложена возможность менять время начала излучения сигнала индивидуально. Величина этой задержки обозначается td. Она также изменяется дискретно 100 нс. Использование возможности менять индивидуально начало излучения сигналов передатчиков позволяет варьировать геометрию областей приема. Механизм доставки синхроинформации для DVB-T2 передатчиков несколько отличается от предшествующего стандарта. Здесь, для синхронизации применяется специальный пакет DVB-T2 timestamp.

2 Принципы синхронизации передатчиков в одночастотной сети DVB-Т2

При пропадании сигналов GPS от спутников устройство в течение нескольких часов удерживает синхронизацию, благодаря внутреннему термостабилизированному опорному генератору 10 МГц. Тем не менее потеря синхронизации в таких условиях – вопрос времени. По этой причине устанавливается интервал времени работы в режиме удержания синхронизации, после которого устройство автоматически выключается и генерирует сообщение об этом. Этот интервал зависит от регулировок сети (величины защитного интервала) и от качества генератора. После возвращения сигнала GPS большая часть устройств, представленных на рынке, синхронизирует работу генератора 10 МГц, однако модулятор SFN остается рассинхронизированным из-за накопленной к этому моменту времени ошибки. На практике к накоплению ошибки приводит не отсутствие сигналов GPS в течение длительного времени, а периодическая многократная потеря спутниковых сигналов. ABE Elettronica разработала собственный алгоритм, называемый Holdover Error Recovery (“Исправление накопленной ошибки”), позволяющий компенсировать такие ошибки и предотвращать потерю синхронизации сети. Можно устанавливать максимальное значение исправляемой ошибки. При его превышении устройство кратковременно выключает сигналы 1 pps, вызывая этим принудительный перезапуск модуляторов. Алгоритм работает корректно также в случае, когда предыдущая ошибка полностью не скомпенсирована, а сигналы GPS вновь потеряны. Для проверки компенсации ошибок был проведен тест, при котором сигналы GPS отключались в течение 90% общего времени работы. Каждое отключение составляло около восьми часов и не превышало установленного порога накопленной ошибки, а интервалы включения сигналов GPS составляли десятки минут и были достаточны для необходимой компенсации ошибки. Тест дал положительный результат работы системы удержания синхронизации. В сетях SFN все передатчики должны быть синхронизированы на одной частоте, что обычно обеспечивается сигналом спутниковой навигационной системы GPS. Сигнал, излучаемый спутниками GPS, может быть получен почти всюду в мире и содержит очень точную информацию времени. Точность/стабильность частоты при этом будет иметь порядок величины 1 Гц. Каждый передатчик SFN должен передать точно тот же самый Транспортный Поток (TS — цифровой поток данных, содержащий программы) и излучать его синхронно с другими передатчиками. Внутри Транспортного Потока, обычно при генерации в Мультиплексоре, цифровой поток данных разделяют на «Мегаструктуры», и в них добавляются данные MIP (Пакет Инициализации Мегаструктуры — MIP), чтобы синхронизировать излучение каждого передатчика в сети. Синхронизация достигается благодаря сигналу частотой 1 Гц (1pps — 1 импульс в секунду) принимаемый приемниками GPS. Теперь сигналы всех передатчиков излучаются синхронно на одной частоте и имеют одинаковые биты данных. Для одночастотной сети вещания главным достоинством цифровой модуляции СOFDM является успешная борьба с эхо-сигналами, которые могут возникать из-за отражений от окружающих предметов или при работе нескольких передатчиков на одном и том же радиочастотном канале. Собственно говоря, система COFDM способна использовать с выгодой некоторые виды эхо-сигналов (т.е. те, которые усиливают принимаемый сигнал) и игнорировать эхо-сигналы, которые сказываются отрицательно на полезном сигнале. Главная особенность, позволяющая в сети SFN избежать взаимного влияния в зонах, где накладываются сигналы — защитный интервал. Защитный интервал — временной интервал, после передачи каждого символа, в течение которого передатчик не излучает никакого полезного сигнала. Это позволяет приемнику, Синхронизированному с передатчиком не принимать сигналы в течении защитного интервала. Таким образом, приемники, не подвержены возможным «наложениям» символов, которые могли бы сделать полученный сигнал невозможным для демодуляции, даже если его уровень будет достаточно хорошим. Чем длиннее защитный интервал, тем больше времени, чтобы гасить нежелательное эхо. Но при этом ниже количество данных, которые могут быть переданы (скорость передачи Bit rate — число и/или качество программ). Защитный интервал может быть установлен от нескольких микросекунд до, более чем 200 микросекунд, чтобы гасить отраженные сигналы, прибывающие от разных передатчиков, как близко расположенных, так и расположенных на расстоянии до 70 км. Электромагнитные волны распространяются со скоростью света; то есть приблизительно 300 м. в 1 микросекунду. В режиме 2K IFFT (модуляция OFDM с 1705 несущими), имеющем символьную скорость выше, чем в режиме 8 K IFFT (6817 несущих), возможные защитные интервалы имеют более короткую продолжительность, будучи всегда выраженными как доля продолжительности времени символа (1/4; 1/8; 1/16; 1/32). Поэтому в сетях SFN чаще используют режим 8 K IFFT с более длинными защитными интервалами. Различия между режимами 2К IFFT и 8К IFFT. Выбор величины защитного интервала для одночастотной сети оказывает решающее влияние на топологию сети: поскольку длительность интервала определяет допустимую для данной сети величину задержки эхо- сигнала, то она и определяет максимальное расстояние между передатчиками. Резюме. Чтобы построить сеть одночастотную сеть цифрового вещания (SFN): 1 Транспортный Поток должен быть сформирован мультиплексором, который, должен иметь приемник GPS (чтобы гарантировать точность частоты сгенерированных данных); и иметь возможность вставлять Пакеты Инициализации Мегаструктуры (MIP). 2 Все передатчики должны быть синхронизированы приемниками GPS. 3 Планирование сети (выбор мощности и местоположения передатчиков, диаграммы направленности антенных систем, и т.д.) должно быть выполнено, таким образом, чтобы уменьшить до минимума, возможные, области интерференции. 4 Сеть должна быть «оптимизирована», регулировкой защитного интервала, чтобы свести интерференцию в зонах взаимного влияния передатчиков к минимуму. Всегда, даже при самом тщательном планировании одночастотной сети на границе зоны уверенного приема имеются места, где прием сигнала затруднен или даже невозможен. Это могут быть низины ландшафта, местность за небольшим холмом или высотным зданием, пространство в туннеле или даже внутри здания.

Заключение

Телевизионное вещание – самое распространенное средство информационного обслуживания населения. Сегодня происходит слияние средств вещания, телекоммуникаций и компьютерных технологий в едином информационном пространстве. Этому способствует переход от аналоговых методов формирования и передачи сигналов к цифровым. Развитие систем передачи телевизионной информации в современных условиях идет по двум направлениям: – интеграция всех видов цифровых сигналов от источников информации в общем информационном потоке; – внедрение интерактивных сетей, позволяющих непосредственное общение пользователя с источником информации. В предлагаемом учебном пособии кратко освещается одна из перспективных систем цифрового наземного телевидения стандарта DVB-T, принятых в России. Этот стандарт является одним из трех телевизионных систем: DVB-T, ATSC и ISDB-T. Сравнивая преимущества и недостатки систем, следует отметить, что все стандарты предполагают использование компрессии MPEG, поэтому данные об изображении и звуке передаются в виде пакетов транспортно- го потока. Различия между системами проявляются на уровне модуляции. Таким образом, стандарт DVB-T описывает контейнер, приспособленный для доставки пакетированных данных в условиях наземного телевидения. Система DVB-T по сравнению с другими стандартами способна работать в условиях многолучевого приема, типичного для современных городов. В системе DVB-T возможна иерархическая модуляция, позволяющая осуществить одновременную передачу двух программ, например ТВЧ и стандартной четкости. Системы цифрового телевидения интенсивно развиваются. Совершенствуются методы сжатия цифровогопотока. Вводятся новые спутниковые, кабельные и наземные цифровые каналы. Уменьшается стоимость цифровых приставок к стандартному вещательному телевизионному приемнику. В 2009 г. разработан новый стандарт наземного эфирного цифрового телевидения – DVB-T2, который позволяет получить более высокую полезную скорость передачи в стандартной полосе эфирного ТВ-вещания. По сравнению с DVB-T отсутствует связь с какой-либо структурой данных на транспортном уровне. Новый метод, названный «поворотом сигнального созвездия», обеспечивает существенный прирост устойчивости в сложных эфирных условиях. В целом, эти нововведения позволяют создать гибкую и эффективную систему трансляции мультимедийных потоков. Стандарт DVB-T2 – это мощный инструмент мультимедийного вещания, в который заложены огромные возможности по расширению функциональности.

Список источников

1 Аверченко А. П., Женатов Б. Д., Бессонов В. А. Одночастотные сети в цифровом стандарте DVB-T2 // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы II междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, апрель 2014 г.) СПб.: Заневская площадь, 2014 — С. 40−42. 2 Брайс, Р. Справочник по цифровому телевидению / Р. Брайс. – Жуковский: Эра, 2001 – 230 с. 3 Зубарев, Ю.Б. Основные направления внедрения цифрового вещания в России / Ю.Б. Зубарев, М.А. Быховский, М.И. Кривошеев, В.Г. Дотолев, Ю.Д. Шавдия // Broadcasting. – 2000 – №3 (7). – С. 28 – 31 4 Карякин, В.Л. Методы построения и оптимизации эфирных сетей цифрового телевизионного вещания / В.Л. Карякин, Д.В. Карякин, В.Б. Толмачев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – 2010 – Т. 13, №3.– С. 77–83. 5 Карякин, В.Л. Цифровое телевидение / В.Л. Карякин. – М.: СОЛОН- ПРЕСС, 2008 – 272 с. 6 Карякин В.Л., Карякин Д.В. Системы цифрового телевидения: основы построения, технология видеомонтажа и эксплуатации. Самара: ООО «Офорт». ПГАТИ, 2006 — 238 с. 7 Коньшин С.А. Технологии цифрового телевидения. В 2 ч. Ч. 1 Аналоговое и цифровое телевидение / С.А. Коньшин, В.С. Коньшин, А.И. Одинец ; под ред. С.А. Коньшина. – Омск : Кн. изд-во, 2011 – 509 с. 8 Коньшин С.А. Технологии цифрового телевидения. В 2 ч. Ч. 2 Цифровое телевидение / С.А. Коньшин, А.В. Подгайский ; под ред. С.А. Коньшина. – Омск: Кн. изд-во, 2011 – 447 с. 9 Мамаев, Н.С. Цифровое телевидение / Н.С. Мамаев, Ю.Н. Мамаев, Б.Г. Теряев; под ред. Н.С. Мамаева. – М. : Горячая линия – Телеком, 2001 – 180 с. 10.Мамчев Г.В. Основы радиосвязи и телевидения : учеб. пособие / Г.В. Мамчев. – М. : Горячая линия – Телеком, 2007 – 414 с. 11.Нефедов, В.И. Основы радиоэлектроники и связи: учебное пособие/В.И. Нефедов, А.С. Сигов; под ред. В.И.Нефедова. — М. : Высшая школа, 2009 — 735 с. 12.Нефедов, В.И. Основы радиоэлектроники / В.И. Нефедов. – М. : Высшая школа, 2000 – 399 с. 13 Омелянюк И.В. Цифровое эфирное телевидение. Практика, новые направления развития цифрового наземного телевидения. СПб.: Телеспутник, 2010 — 152 с. 14 Основы телевидения : учебное пособие / сост.: В.А. Глушков, А.В. Смирнов. – Ульяновск : УлГТУ, 2014 – 88 с. 15.О федеральной целевой программе «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009−2015 годы»: Постановление Правительства РФ от 3 декабря 2009 г. № 985 16.Прокис, Дж. Цифровая связь: пер. с англ. / Дж. Прокис; под ред. Д.Д. Кловского. – М. : Радио и связь. 2000 – 800 с. 17 Птачек, М. Цифровое телевидение : Теория и техника / М. Птачек; пер. с чеш. под ред.Л.С. Виленчика. – М. : Радио и связь, 1990 – 528 с. 18.Смирнов, А.В. Цифровое телевидение: от теории к практике/ А.В. Смирнов, А.Е. Пескин. – М. : Горячая линия-Телеком, 2012 – 352 с. 19 Смирнов, А.В. Основы цифрового телевидения : учебное пособие А.В. Смирнов. – М. : Горячая линия-Телеком, 2001 – 224 с 20 Телевидение : учеб. для вузов / В.Е. Джакония [и др.]. – М. : Горячая ли- ния – Телеком, 2007 – 616 с. 21.Шахнович И. DVB-T2 — новый стандарт цифрового телевизионного вещания // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес: журнал. — 2009 22 Шахнович И. Конкурирующие стандарты цифрового вещания. – ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ, 2002, №1, с.17–19.

или напишите нам прямо сейчас

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

О сайте
Ссылка на первоисточник:
http://www.igma.ru/index.php
Поделитесь в соцсетях:

Оставить комментарий

Inna Petrova 18 минут назад

Нужно пройти преддипломную практику у нескольких предметов написать введение и отчет по практике так де сдать 4 экзамена после практики

Иван, помощь с обучением 25 минут назад

Inna Petrova, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Коля 2 часа назад

Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?

Иван, помощь с обучением 2 часа назад

Николай, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Инкогнито 5 часов назад

Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения. Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!

Иван, помощь с обучением 6 часов назад

Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Василий 12 часов назад

Здравствуйте. ищу экзаменационные билеты с ответами для прохождения вступительного теста по теме Общая социальная психология на магистратуру в Московский институт психоанализа.

Иван, помощь с обучением 12 часов назад

Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Анна Михайловна 1 день назад

Нужно закрыть предмет «Микроэкономика» за сколько времени и за какую цену сделаете?

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Анна Михайловна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Сергей 1 день назад

Здравствуйте. Нужен отчёт о прохождении практики, специальность Государственное и муниципальное управление. Планирую пройти практику в школе там, где работаю.

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Сергей, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Инна 1 день назад

Добрый день! Учусь на 2 курсе по специальности земельно-имущественные отношения. Нужен отчет по учебной практике. Подскажите, пожалуйста, стоимость и сроки выполнения?

Иван, помощь с обучением 1 день назад

Инна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Студент 2 дня назад

Здравствуйте, у меня сегодня начинается сессия, нужно будет ответить на вопросы по русскому и математике за определенное время онлайн. Сможете помочь? И сколько это будет стоить? Колледж КЭСИ, первый курс.

Иван, помощь с обучением 2 дня назад

Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Ольга 2 дня назад

Требуется сделать практические задания по математике 40.02.01 Право и организация социального обеспечения семестр 2

Иван, помощь с обучением 2 дня назад

Ольга, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Вика 3 дня назад

сдача сессии по следующим предметам: Этика деловых отношений - Калашников В.Г. Управление соц. развитием организации- Пересада А. В. Документационное обеспечение управления - Рафикова В.М. Управление производительностью труда- Фаизова Э. Ф. Кадровый аудит- Рафикова В. М. Персональный брендинг - Фаизова Э. Ф. Эргономика труда- Калашников В. Г.

Иван, помощь с обучением 3 дня назад

Вика, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Игорь Валерьевич 3 дня назад

здравствуйте. помогите пройти итоговый тест по теме Обновление содержания образования: изменения организации и осуществления образовательной деятельности в соответствии с ФГОС НОО

Иван, помощь с обучением 3 дня назад

Игорь Валерьевич, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Вадим 4 дня назад

Пройти 7 тестов в личном кабинете. Сооружения и эксплуатация газонефтипровод и хранилищ

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Вадим, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Кирилл 4 дня назад

Здравствуйте! Нашел у вас на сайте задачу, какая мне необходима, можно узнать стоимость?

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Кирилл, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Oleg 4 дня назад

Требуется пройти задания первый семестр Специальность: 10.02.01 Организация и технология защиты информации. Химия сдана, история тоже. Сколько это будет стоить в комплексе и попредметно и сколько на это понадобится времени?

Иван, помощь с обучением 4 дня назад

Oleg, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Валерия 5 дней назад

ЗДРАВСТВУЙТЕ. СКАЖИТЕ МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ПОМОЧЬ С ВЫПОЛНЕНИЕМ практики и ВКР по банку ВТБ. ответьте пожалуйста если можно побыстрее , а то просто уже вся на нервяке из-за этой учебы. и сколько это будет стоить?

Иван, помощь с обучением 5 дней назад

Валерия, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Инкогнито 5 дней назад

Здравствуйте. Нужны ответы на вопросы для экзамена. Направление - Пожарная безопасность.

Иван, помощь с обучением 5 дней назад

Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Иван неделю назад

Защита дипломной дистанционно, "Синергия", Направленность (профиль) Информационные системы и технологии, Бакалавр, тема: «Автоматизация приема и анализа заявок технической поддержки

Иван, помощь с обучением неделю назад

Иван, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru

Дарья неделю назад

Необходимо написать дипломную работу на тему: «Разработка проекта внедрения CRM-системы. + презентацию (слайды) для предзащиты ВКР. Презентация должна быть в формате PDF или формате файлов PowerPoint! Институт ТГУ Росдистант. Предыдущий исполнитель написал ВКР, но работа не прошла по антиплагиату. Предыдущий исполнитель пропал и не отвечает. Есть его работа, которую нужно исправить, либо переписать с нуля.

Иван, помощь с обучением неделю назад

Дарья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru