Digitální televizní systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké učení technické ...

Digitální televizní systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké učení technické ... Digitální televizní systémy (MDTV) - UMEL - Vysoké učení technické ...

umel.feec.vutbr.cz
from umel.feec.vutbr.cz More from this publisher
13.11.2012 Views

8 FEKT Vysokého učení technického v Brně net_data_rateDVB-S 3/4 = code_rate ⋅ net_data_rateRS = 3/4 ⋅ 50.69 = 38,01 Mbit/s ( 7.3 ) Konvoluční kódování standardu DVB-S umožňuje základní kódový poměr 1/2 (maximální zabezpečení), 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 (minimální zabezpečení). Kompromisem bývá kódový poměr 3/4, použitý u většiny transpondérů DVB-S. Obr. 7.5: DVB-S modulátor (1. část – FEC kodér) [2]. Obr. 7.6: Inverze synchronizačního bytu v MPEG-2 TS [2]. 7.3 Modulátor standardu DVB-S Prvním blokem modulátoru DVB-S (viz obr. 7.5) je interface v základním pásmu. Zde je signál synchronizován s MPEG-2 TS, který se skládá z paketů konstantní délky 188 B (4 B hlavička + 184 B obsah), hlavička obsahuje synchronizační byte 47hex. V následujícím bloku jednotky energetického rozptylu (viz obr. 7.6) je každý 8 byte invertován (0x47 → 0xB8 bitovou inverzí) – pro řízení energetického rozptylu a reset sekvence PRBS.

Digitální televizní systémy (MDTV) - přednáška 7 9 Pomocí inverze synchronizačního bytu a doplňujících časových značek po každém 8. paketu MPEG-2 TS je umožněno modulátoru ve vysílači a demodulátoru v přijímači přijímat pakety synchronizovaně a aplikovat energetický rozptyl na stejné bloky dat (pakety). K dosažení energetického rozptylu je generována pseudonáhodná bitová sekvence (PRBS), která je čas od času definovaným způsobem resetována. Spouštění a resetování je zajištěno vždy, když je synchronizační byte invertován. Datový tok je poté sloučen s pseudonáhodnou sekvencí pomocí funkce Exclusive OR (XOR) (viz obr. 7.7). Funkce XOR narušuje dlouhé sekvence jedniček nebo nul. Pokud je energeticky rozptýlený datový tok sloučen opět se stejnou sekvencí PRBS v přijímači, rozptyl je následně eliminován a jeho vliv je potlačen. Obr. 7.7: Energetický rozptyl v DVB-S modulátoru [2]. Poznámka k zabezpečení FEC: Protože MPEG-2 paket má délku 188 B, tak je použítý RS kód zkrácen, např. prvních 51 informačních bytů je nastaveno na nuly nebo nejsou přenášeny vůbec. Tímto způsobem je vytvořen zkrácený kód RS (204, 188). Po vnějším RS kodéru je použito konvoluční prokládání s hloubkou I = 12. Díky délce rámce vnějšího kódu n = 204 je základní zpoždění M = n / I = 17. Parametr I a M určuje rozměr prokládací matice. Na závěr je na proložené symboly aplikován konvoluční kód. Jeho poměr je roven R = 1/2, délka působení je rovna K = 7. Další kódové poměry je možné dosáhnout pomocí zúžení kódu (puncturing) - 2/3, 3/4, 5/6 a 7/8 v obou větvích IQ modulátoru. Obr. 7.8: IQ modulátor DVB-S [2]. Mapování (viz obr. 7.8) je následováno digitální filtrací, takže spektrum je pozvolna omezeno směrem k sousedním kanálům. Toto omezení šířky pásma signálu rovněž optimalizuje diagram oka digitálního signálu. Ve standardu DVB-S je filtrace roll-off zajištěna s faktorem omezení šířky pásma r = 0,35.

Digitální televizní systémy (<strong>MDTV</strong>) - přednáška 7 9<br />

Pomocí inverze synchronizačního bytu a doplňujících časových značek po každém 8.<br />

paketu MPEG-2 TS je umožněno modulátoru ve vysílači a demodulátoru v přijímači přijímat<br />

pakety synchronizovaně a aplikovat energetický rozptyl na stejné bloky dat (pakety).<br />

K dosažení energetického rozptylu je generována pseudonáhodná bitová sekvence<br />

(PRBS), která je čas od času definovaným způsobem resetována. Spouštění a resetování<br />

je zajištěno vždy, když je synchronizační byte invertován. Datový tok je poté sloučen<br />

s pseudonáhodnou sekvencí pomocí funkce Exclusive OR (XOR) (viz obr. 7.7). Funkce<br />

XOR narušuje dlouhé sekvence jedniček nebo nul. Pokud je energeticky rozptýlený datový<br />

tok sloučen opět se stejnou sekvencí PRBS v přijímači, rozptyl je následně eliminován a jeho<br />

vliv je potlačen.<br />

Obr. 7.7: Energetický rozptyl v DVB-S modulátoru [2].<br />

Poznámka k zabezpečení FEC: Protože MPEG-2 paket má délku 188 B, tak je použítý<br />

RS kód zkrácen, např. prvních 51 informačních bytů je nastaveno na nuly nebo nejsou<br />

přenášeny vůbec. Tímto způsobem je vytvořen zkrácený kód RS (204, 188). Po vnějším RS<br />

kodéru je použito konvoluční prokládání s hloubkou I = 12. Díky délce rámce vnějšího kódu<br />

n = 204 je základní zpoždění M = n / I = 17. Parametr I a M určuje rozměr prokládací matice.<br />

Na závěr je na proložené symboly aplikován konvoluční kód. Jeho poměr je roven R = 1/2,<br />

délka působení je rovna K = 7. Další kódové poměry je možné dosáhnout pomocí zúžení kódu<br />

(puncturing) - 2/3, 3/4, 5/6 a 7/8 v obou větvích IQ modulátoru.<br />

Obr. 7.8: IQ modulátor DVB-S [2].<br />

Mapování (viz obr. 7.8) je následováno digitální filtrací, takže spektrum je pozvolna<br />

omezeno směrem k sousedním kanálům. Toto omezení šířky pásma signálu rovněž<br />

optimalizuje diagram oka digitálního signálu. Ve standardu DVB-S je filtrace roll-off<br />

zajištěna s faktorem omezení šířky pásma r = 0,35.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!