Технические науки/ 6. Электротехника и радиоэлектроника
Д.т.н. Корниенко В.И., Фофанова Д.А.
ГВУЗ «Национальный горный университет», Украина
Исследование помехоустойчивости стандарта цифрового
наземного телевидения DVB-T
Планирование,
построение и последующая эксплуатация сетей цифрового наземного ТВ-вещания
стандарта DVB-T должны опираться на точные данные о помехоустойчивости этих
систем в различных условиях. Одним из факторов, определяющих реальную
помехоустойчивость систем DVB-T, является многолучевое распространение
радиоволн, возникающее в результате отражений или неоднородностей в среде
распространения.
При этом, стандарт DVB-T использует
метод ортогонального частотного разделения каналов OFDM, который обладает относительно высокой
помехозащищенностью. Актуальным, однако, является определение конкретных
зависимостей верности приема от уровня шума в каналах.
Одной из основных причин
внедрения цифрового вещания является то, что аналоговый сигнал при
распространении претерпевает существенные искажения, не восстановимые на
приемной стороне. Одной из значимых
характеристик качества передачи сигнала является отношение сигнал/шум
(C/N), определяющие дальность качественного приема R (рис.1).
Для цифрового сигнала
характерно, что его качество остается неизменным при снижении C/N до некоторого
минимального порогового значения.
Для передачи сигнала DVB-T в
эфир применяется модуляция OFDM, заключающаяся в использовании нескольких
несущих частот с различными поднесущими. Поэтому при затухании или помехах в одной
из них теряется лишь незначительная часть данных, которую потом можно
восстановить с помощью алгоритмов коррекции ошибок.
В результате, для покрытия одной и той же зоны нужен цифровой передатчик на 20 дБ
слабее аналогового.
При этом, сигналы нескольких телеканалов
кодируются по стандарту MPEG-2 и
полученная цифровая информация передается в эфир.
Полученная нами
зависимость вероятности ошибочного приема бита BER [ед.] от отношения
сигнал/шум С/N [дБ] при изменении мощности передатчика приведена
на рис. 2.
BER
R
С/N
Рис. 2.
При анализе данного рисунка, видно, что
чем меньше мощность передатчика, тем меньше влияние шума на верность приема, что можно объяснить
меньшим влиянием многолучевого распространения.
Стандарт предусматривает использование
нескольких видов квадратурной модуляции. Полученная нами зависимость вероятности ошибочного
приема бита BER [ед.] от отношения сигнал/шум С/N [дБ]
при изменении вида КАМ-модуляции приведена на рис. 3.
BER
С/N
Рис. 3
Из анализа рис. 3 следует, что размерность
КАМ-модуляции несущественно влияет на помехоустойчивость систем стандарта DVB-T.
Таким образом, полученные зависимости
помехоустойчивости систем DVB-T могут быть использованы при планировании сетей
цифрового ТВ-вещания.