Особенности передачи сигналов цифрового телевидения по эфирным каналам связи

Основные требования к системам передачи

К основным требованиям к системам передачи относятся обеспечение высокой помехоустойчивости и высокая эффективность использования полосы частот канала связи.

Цифровая информация передается в виде двоичных символов — единиц и нулей. В результате действия помех отдельные двоичные символы могут быть приняты с ошибкой. Интенсивность ошибок характеризуется их относительной частотой (вероятностью того, что принятый двоичный символ ошибочен). Эта величина обычно называется BER (Bit Error Rate). В существующих каналах передачи значение ошибки может составлять 10 “4—10 -5 BER. При скоростях передачи данных в десятки мегабитов в секунду каждую секунду происходят сотни ошибок. Помехоустойчивость обеспечивается применением корректирующих кодов (помехоустойчивым кодированием). В вещательном телевидении для исправления ошибок используется каскадный код.

Для передачи телевизионного сигнала без сжатия информации потребовалась бы полоса частот порядка 120 МГц. Цифровые системы открывают широкие возможности обработки ТВ-сигнала в цифровой форме для устранения в нем статистической и физиологической избыточности перед передачей по каналу связи, т. е. обеспечивают высокую степень сжатия видеоинформации (с 216 Мбит/с до 1,5—15 Мбит/с), что позволяет уже сейчас передавать в стандартном радиоканале с полосой пропускания 8 МГц сигналы трехчетырех ТВ-программ в наземном ТВ-вещании и до 10 программ через один ствол спутникового канала связи или одну программу телевидения высокой четкости (ТВЧ).

Сжатие информации осуществляется при кодировании источника. Для повышения помехоустойчивости производится канальное кодирование.

В системах наземного ТВ-вещания существуют наиболее тяжёлые условия приёма сигналов, особенно на подвижных объектах. Для достижения необходимого качества приёма в ряде систем применяют очень сложные методы модуляции и канального кодирования. Используются частотно-эффективные методы манипуляции, позволяющие увеличить скорость передачи информации в заданной полосе частот. К способам многопозиционной модуляции, используемым в системах цифрового телевидения, относятся квадратурная амплитудная модуляция QAM, квадратурная фазовая манипуляция или четырехпозиционная фазовая манипуляция QPSK, частотное уплотнение с ортогональными несущими OFDM и восьмиуровневая амплитудная модуляция с частично подавленной несущей и боковой полосой частот 8-VSB.

В современных системах радио- и телевизионного цифрового вещания используются широкополосные многочастотные сигналы, каждый из которых представляет ансамбль, состоящий из большого числа ортогональных частотно-разделенных несущих, причем сигнал одновременно передается на всех этих несущих. При использовании N несущих распараллеливание информации позволяет увеличить тактовый интервал в N раз, что кардинальным образом уменьшает вероятность возникновения межсимвольных искажений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >