Na co zwracać uwagę podczas pomiaru cyfrowych sygnałów telewizyjnych?

Katarzyna G. 21.06.2010, czytano 1,333 razy, pobrano kod HTML 0 razy, komentarzy 0.

Coraz większa popularność standardu DVB-S2 oraz postępująca cyfryzacja telewizji naziemnej zachęcają do zgłębiania technik pomiarów sygnałów modulowanych cyfrowo.

W przypadku sygnałów analogowych najważniejszymi parametrami, na jakie zwracać należało uwagę podczas wykonywania pomiarów, są: poziom sygnału na wejściu danej sieci oraz parametr C/N, czyli odstęp nośnej sygnału od szumów.
Ze względu na charakter sygnałów modulowanych cyfrowo (sygnał nie posiada jednej wyraźnej nośnej, przypomina raczej szum) pomiar C/N przestaje być dobrym nośnikiem informacji o sygnale. Dodatkowo, w przypadku sygnałów cyfrowych najistotniejszą rzeczą nie jest poziom sygnału, a jego jakość, której miarą jest szereg parametrów opisanych poniżej.

Parametrem niosącym informację o jakości sygnału jest BER (Bit Error Rate), mówiący o prawdopodobieństwie wystąpienia przekłamania informacji w danym strumieniu bitów. Sygnały cyfrowe przesyłane w kanale radiowym (DVB-S/S2 oraz DVB-T) poddawane są po stronie nadawczej dwustopniowemu kodowaniu nadmiarowemu. Zwiększa to wymagania co do przepływności danego kanału, ale pozwala odbiornikowi na likwidację błędów powstałych w kanale transmisyjnym poprzez zastosowanie odpowiednich algorytmów korekcyjnych (korekcja Viterbiego oraz Reed-Salomona).
Większość dostępnych na rynku mierników posiada możliwość pomiaru dwóch rodzajów bitowej stopy błędów - (channel) BER oraz aBER - bitowa stopa błędów po pierwszym stopniu korekcji sygnału (Viterbi). Należy mieć świadomość, który parametr mierzymy. Z punktu widzenia instalatora, pomiar aBER, którego wartość jest około milion razy mniejsza od BER, jest w większości przypadków bezcelowy.
Zakłada się, że sygnał cyfrowy o BER równym 1E-4 (1 bit na 10000 jest przekłamany) jest dobry jakościowo. Możemy mówić tutaj o pojęciu QEF (Quasi Error Free), czyli "zasadniczo bez błędów". W przypadku sygnałów o wysokiej rozdzielczości zalecane jest uzyskanie BER na poziomie 1E-6 lub lepszym.

 

Większość instalatorów, posiadając mierniki z podstawowymi funkcjami ogranicza się jedynie do pomiaru poziomu sygnału oraz bitowej stopy błędów. Tymczasem równie ważnym jest parametr MER (Modulation Error Ratio). Jest to odpowiednik S/N lub C/N dla sygnałów analogowych z tą różnicą, że poza szumami amplitudowymi uwzględnia również pozostałe źródła szumów, w tym niezwykle istotne w sygnałach modulowanych cyfrowo szumy fazowe.
MER przekazuje informację o marginesie, jaki posiada dana instalacja, zanim sygnał (obraz) zaniknie w niej całkowicie. Pogorszenie się tego parametru nie wpływa na spadek jakości odbioru, jednak przekroczenie pewnej bardzo wąskiej (rzędu 1 dB) granicy krytycznej spowoduje całkowity zanik sygnału.
Wartości typowe i minimalne współczynnika MER zależą od rodzaju modulacji (QPSK, 8PSK, QAM,...) oraz współczynnika FEC (Forward Error Correction). Przykładowo, dla sygnału naziemnej telewizji cyfrowej DVB-T z modulacją QPSK oraz FEC=2/3 wartość minimalna i typowa współczynnika MER wynosi odpowiednio 14 dB i 17 dB.

Istotną rzeczą jest analiza diagramu konstelacji. Diagram ten niesie informacje o rodzajach i wielkości szumów, jakie wpływają na sygnał.

 

Parametry BER, aBER, MER dla jednego z transponderów satelity Hotbird

Podobał Ci się ten artykuł? Oceń na TAK lub NIE.       0