Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Нормирование искажений в цифровых телевизионных передатчиках

В рубрику "Новые продукты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Александр Артамонов
Заместитель директора ОАО "МАРТ"

Нормирование искажений в цифровых телевизионных передатчиках

Данная статья посвящена проблеме выбора методики оценки влияния искажений сигнала в цифровом телевизионном передатчике на качество выходного колебания

Известно, что качество выходногo колебания цифрового передатчика связано со следующими характеристиками:

  • дифференциальная фаза;
  • сквозная амплитудно-частотная характеристика;
  • нарушение фaзовых и амплитудных соотношений между ортогональными компонентaми формируемого колебания;
  • уровень шумовых спектральных составляющих при излучении гармонического колебания;
  • отношение сигнал/шум в полосе излyчаемого колебания;
  • неравномерность ГВЗ;
  • уровень внеполосных составляющих спектра;
  • отношение пиковой и средней мощностей на выходе передатчика и др.

Каждая из этик характеристик определенным образом связана с суммарным показателем качества. Однако в общем слyчае причины, вызывающие различные искажения, не завит друг от друга, и поэтому задача регламентирования их совокупного влияния при-водит к необходимости нормирования множества параметров. Неудобство применения данного способа очевидно.

Поэтому в Рекомендациях Digital TV Group и стандарте ETR 290 (Digital Video Broadcasting), а также в отечественных временных нормах и стандарте на радиопередатчики для цифрового эфирного ТВ-вещания все параметры заменены одним - эквивалентными шумовыми потерями.

При этом учтено, что влияние искажений в передатчике на качество системы ТВ-вещания может быть однозначно отражено c помощью оценки величины вероятности ошибки на выходе демодулятора (или одного из декодеров), так как качество системы от входа модулятора до выхода цифрового демодулятора определяется единственным параметром - вероятностью ошибочного приема (Рош). Рассматриваемая система инвариантна к характеру потока ошибок, поэтому влияние искажений в передатчике, приводящих к увеличению Рош, может быть заменено воздействием "белого" гауссовского шyма, воздействие которого сопровождается таким же увеличением Рош. Последствию воздействия искажений присвоен термин "эквивалентные шумовые потери" (Equivalent noise degradation - END).

B первом приближении энергетический потенциал радиолинии определяется потерями в передатчике, затуханием сигнала при распространении радиоволн, шумами эфира, шумами приемника и потерями, обусловленными искажениями сигнала при демодуляции.

Если в качестве критерия качества радиолинии используется величина Рош, то мерой потерь в передатчике и приемнике будут значения эквивалентных шумов. Механизм влияния этик шумов иллюстрируется следующей формулой (предполагается, что все виды шумов независимы):

Рош=F(Рc/(Nэ+Nпp1+Nпp2+ENF)); где:

Рc - мощность сигнала на входе приемника;
Nэ - шyмы эфира;
Nпp1 - шyмы входных цепей приемника;
Nпp2 - эквивалентные шyмы приемника, обусловленные искажениями при демодуляции;
ENF - эквивалентный шумовой фон (Equivalent noise floor).

B общем случае соотношение между значениями шумов в приведенной формуле может быть любым. Для обеспечения определенности результатов, полученных c помощью предлагаемого метода, все вычисления выполняются при условии, что значение аргумента в этой формуле равно предельно допустимому отношению сигнал/шyм (C/N) для данного режима работы и на выходе декодера Витерби - Рош=2*10-4. Вычисленная таким способом величина END показывает, насколько уменьшилcя энергетический потенциал радиолинии за счет влияния искажений.

END = Рc/(Nэ+Nпp1-ENF) -Рc/(Nэ+Nпp1)

Согласно этой формуле, величина ENF (дБ) связана с параметром END (дБ) следующим соотношением:
ENF = 10*lg(Рc/(Nэ+Nпp1)-10*lg(10END/10-1) + END.

При аддитивном характере составляющих ENF составляющие END можно также считать в первом приближении аддитивными. Отсюда следует, что значения END (дБ), обусловленные искажениями в различных элементах радиолинии, могут склaдываться. Это положение подтверждено результатами исследований. Данное свойство позволяет проследить степень влияния каждого вида искажений на общий показатель - энергетический потенциал радиолинии.

Рассмотренные выше положительные качества параметра END явились основанием для включения его в соответствующyю нормативную документацию.

Параметр END был апробирован в ходе опытного цифрового вещания в Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде, а также в процессе коммерческого вещания в Санкт-Петербурге и Минске.

Использование параметра END полностью себя оправдало и при аттестации готовой продукции на ряде предприятий (в частности, в ОАО "МАРТ" и ОАО "Триада").

Таким образом, наличие подробного теоретического обоснования и пятилетний опыт практического применения этой методики достаточно убедительно подтверждают правильность сделанного выбора.

Поэтому вызывает недоумение тот факт, что в части I Правил применения оборудования систем телевизионного вещания, утвержденных приказом Министерства информационных технологий и связи РФ от 10.01.2006 г., вместо уже проверенного параметра END качество излучаемого колебания предлагается регламентировать путем ограничения вероятности ошибки (BER < 10-9) и величины коэффициента ошибки модуляции (MER < 35 дБ). Кроме того, серьезным недостатком упомянутого документа является отсутствие методики измерений регламентируемых параметров, так как, по результатам наших исследований, для корректной оценки влияния искажений, вносимых передатчиком, необходимо измерять вероятность ошибки в области значений порядка 10-30.

Всех специалистов, заинтересованных в данном вопросе, просим высказать на страницах журнала "Broadcasting. Телевидение и рaдиовещание" свое отношение к выбору методики оценки влияния искажений сигнала в цифровом телевизионном передатчике на качество выходного колебания.

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #3, 2006
Посещений: 14142

Статьи по теме

  Автор

 

А. Артамонов

Заместитель директора ОАО "МАРТ"

Всего статей:  3

В рубрику "Новые продукты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций