Rangkaian Kekerapan Tunggal (SFN) dalam Penyiaran Digital Terrestrial

Pengenalan
Saluran penghantaran (laluan) untuk penyiaran TV terestrial biasanya dan dianggap sebagai saluran kualiti yang paling teruk. Saluran penghantaran terestrial adalah seperti banyak pengaruh - kebisingan tambahan dan isyarat yang mengganggu lain (iaitu dalam aglomerasi perbandaran dan perindustrian), gema isyarat - penerimaan yang dipanggil multipath. Terdapat banyak gema yang kebanyakannya mempengaruhi kualiti isyarat yang diterima. Kesan ini membawa kepada lokasi dan kekerapan -selepas pudar. 

Selepas mencerminkan dari objek semulajadi dan lain-lain, satu atau lebih isyarat berlainan (gema) datang ke antena penerima. Isyarat-isyarat masa yang ditangguhkan ini menyebabkan degradasi yang teruk dari isyarat televisyen yang diterima dan imej yang sepadan terutamanya dalam televisyen analog, di mana imej tambahan muncul beralih dalam arah imbasan - yang dipanggil "hantu". Dalam penyiaran televisyen terestrial digital, kesan sambutan multipath ditekan secara besar-besaran dengan memilih kaedah modulasi yang canggih. Satu daripada banyak kelebihan standard penyiaran video darat digital DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial yang ditakrifkan dalam ETS 300744), DVB-H (Handheld), tetapi juga perkhidmatan seterusnya - contohnya penyiaran audio digital DAB (Digital Audio Broadcasting) DRM (Digital Radio Mondial) adalah, selain daripada sokongan penerimaan mudah alih, penindasan kesan balas multipath. Dalam semua piawaian yang disebutkan, kaedah modulasi digital (C) OFDM (Multiplex Divisi Frekuensi Orthogonal Berkod) digunakan. Simbol pertama C dalam arti singkatan, bahawa aliran data dilindungi oleh pengesetan mengesahkan ralat FEC (Pembetulan Kesalahan Hadapan) untuk mengesan dan membetulkan ralat yang berlaku semasa penghantaran.

 Untuk perlindungan simbol, kod Reed-Solomon blok digunakan, dan untuk perlindungan sedikit, kod convolutional dengan kadar kod yang berbeza digunakan. Modulasi (C) OFDM dicirikan oleh keteguhan tinggi terhadap gangguan antara simbol (ISI), yang akan mengancam isyarat yang diterima dan meningkatkan kadar kesilapan mereka kerana penerimaan multipath. Penyiaran digital dalam piawaian yang dinyatakan di atas boleh dilakukan dalam rangkaian frekuensi tunggal yang dipanggil SFN (Rangkaian Kekerapan Tunggal). Penerimaan isyarat yang lebih lambat daripada beberapa pemancar yang bekerja dalam rangkaian kekerapan tunggal boleh digunakan walaupun untuk meningkatkan kecekapan kuasa pemancar.


Catatan:
Penggunaan modulasi OFDM (C) adalah alat yang berkesan, paling kerap digunakan, tetapi hanya mungkin untuk menghapuskan kesan sambutan multipath. Pendekatan yang berbeza adalah contohnya sambutan berbilang sensor dengan sistem antena penerima yang berorientasi sudut dan pemprosesan isyarat yang kompleks termasuk penapisan, pensampelan, penukaran band asas diikuti lokasi dan pemisahan sumber isyarat yang berlainan (yang dipanggil Array Processing). Gambaran keseluruhan yang lebih terperinci adalah di luar skop kertas ini dan boleh didapati di [4], contohnya.


Prinsip SFN
Liputan isyarat sesuatu kawasan tertentu boleh disediakan oleh beberapa pemancar, menghantar multiplex isyarat digital televisyen atau radio dalam saluran frekuensi yang sama. Sumbangan isyarat sebahagian mereka di titik penerimaan bukan sahaja tidak mengganggu, dalam keadaan tertentu malah meningkatkan penerimaan. Oleh itu, jelas bahawa rangkaian frekuensi tunggal pemancar digital boleh meningkatkan penggunaan jalur frekuensi dan saluran serta keseimbangan tenaga pemancar digital. Pemancar digital di SFN mungkin jauh lebih rendah kuasa untuk liputan isyarat kawasan yang diberikan cukup untuk penerimaan yang berkualiti. Kaedah SFN tidak boleh digunakan dengan penyiaran televisyen analog terrestrial, di mana sebenarnya semua standard televisyen dunia masa kini menggunakan modulasi amplitud vestigial lajur dan beroperasi dalam
rangkaian pelbagai frekuensi MFN (Rangkaian Frekuensi Multi).


Rangkaian kekerapan tunggal boleh dibina hanya dalam kawasan yang terhad, bukan di seluruh negara - walaupun sekecil Republik Czech. Bagaimana dengan saiz SFN sebenarnya? Marilah kita anggap bahawa dalam kawasan SFN dianalisis:
• beberapa pemancar DVB-T beroperasi,
• semua pemancar beroperasi pada frekuensi yang sama,
• pemancar ini beroperasi dengan masa yang sama dan tepat masa multiplex data digital segerak,
• tahap isyarat yang diterima di mana-mana di kawasan SFN mencapai sekurang-kurangnya nilai had ambang (tahap, yang penerima DVB-T perlu dapat demodulate dan decode isyarat dengan betul). 



Penyegerakan Masa Pemancar di SFN
Dalam rangkaian kekerapan tunggal, semua pemancar individu mesti disegerakkan tepat pada masanya. Setiap pemancar mesti menyiarkan simbol OFDM sama sekali sama pada masa yang sama. Modulasi DVB-T disusun dalam bingkai, satu bingkai yang terdiri daripada simbol 68 OFDM. Empat bingkai membentuk satu bingkai super dan dua bingkai super membentuk apa yang dipanggil bingkai mega (dalam empat bingkai Super 2k mod). Berkenaan dengan yang berbeza tempoh masa simbol OFDM, yang bergantung kepada parameter modulasi dan pengekodan yang digunakan (mod iaitu bilangan pembawa, kadar kod, jarak penjaga dan sebagainya), tempoh masa bingkai tunggal boleh berbeza juga. 

Penyegerakan masa bagi semua paket yang dihantar dalam aliran pengangkutan dari multiplex data akhir dijamin oleh isyarat masa 1 pps (denyutan sesaat), yang diperoleh dari sistem GPS. Isyarat ini mengawal penyegerakan masa penyegerakan paket khas MIP (Megaframe Initialization Packet) ke aliran pengangkutan pada awal setiap mega-frame. Stream pengangkutan MPEG2, yang dijana contohnya di pusat playout (studio TV), boleh dibawa ke pemancar individu oleh pelbagai rangkaian pengedaran (melalui satelit, talian gelombang mikro, gentian optik, rangkaian ATM) dengan kelewatan masa yang berlainan. Oleh itu, penyegerakan masa dengan isyarat GPS dilakukan sekali lagi dalam setiap pemancar. Hasil operasi ini adalah keadaan, dimana setiap pemancar DVB-T menyiarkan simbol OFDM yang sama tepat pada masa yang sama. 


SFN Gain
Sumbangan kuasa dari pemancar individu yang bekerja di rangkaian kekerapan tunggal menambah. Oleh itu, rangkaian frekuensi tunggal menunjukkan keuntungan SFN yang dipanggil. Keuntungan ini hanya dapat dirumuskan seperti berikut - dua pemancar DVBT dengan kuasa siaran Pv memastikan dalam keadaan yang sama (directivity dan keuntungan antena yang sama) liputan isyarat yang lebih baik (nilai intensiti medan yang lebih besar) di kedudukan penerima daripada pemancar tunggal dengan kuasa siaran dua kali 2Pv. Ekspresi kuantitatif keuntungan SFN, yang bergantung pada kedudukan penerima dan pada banyak faktor lain, berada di luar skop kertas ini. 

Sekiranya anda ingin membina stesen radio, tingkatkan pemancar radio FM anda atau perlukan yang lain Peralatan FM, jangan ragu untuk menghubungi kami: [e-mel dilindungi].

Tinggalkan pesanan 

Nama *

E-mel *

Telefon

Alamat

Kod

Mesej Anda

 

Senarai mesej