Curs-13 modulare in quadratura

Cursul 13

TRANSMISIA SEMNALELOR DIGITALE TV

Cuprins 1. Principii ale modulaiei digitale utilizate n televiziune

1.1. Modulatorul n cuadratur (modulator I/Q) 1.2. Demodulatorul I/Q

2. Transmisia semnalelor TV digitale 2.1. Transmisia semnalelor digitale TV prin cablu

2.1.1. Transmisia prin cablu fibra optica 3. Transmisia terestr a semnalelor digitale TV

3.1. Particularitati ale modulatie digitale pentru transmisia terestra 3.2. Transmisia semnalelor digitale TV prin radioreleu

Introducere

Transmisia semnalelor de televiziune constituie una din actiunile de importanta si de complexitate prin care se asigura utilitatea informatiilor ce se vehiculeaza prin sistemele TV.

O prima prelucrarea in vederea transmisiei fluxului digital DVB o constituie modularea, proces specific in functie de sistemul de transmisie: local intrastudio, prin cablu, prin satelit sau terestru. Tipurile de modulatie digitala folosite in televiziune sunt: QPSK si QAM, in variantele lor specific.

Sistemele de transmise a semnalelor TV la distant au structuri bine definite care permit vehicularea informatiei TV folosind una sau mai multe purtatatoare de radiofrecventa.

Obiective

Dupa parcurgerea acestei unitati de invatare studentii vor fi in masura: Sa explice principiile de functionare a modulatorului I/Q Sa descrie procedeele de transmisie a semnalelor TV prin

cablu cu accent pe transmisia prin cablu fibra optica Sa deseneze schema de transmisie terestra prin radioreleu Sa prezinte particularitatile transmisiei prin radioreleu

Timpul mediu

de studiu

Timpul mediu de studiu individual este de 2 ore


Page 2

1. Principii si particularitati ale modulaiei digitale utilizate n televiziune Tipurile de modulaie digitala utilizate in televisiune sunt: QPSK -

Quadrature Phase Shift Keying, QAM - Quadrature Amplitude Modulation i OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing.

Modulaia QPSK este o modulaie de faz utilizat n televiziunea digital standard pentru legturi terestre n domeniul microundelor (prin radiorelee) i pentru distribuia programelor TV prin satelit. Utilizeaza 2 biti pe simbol.

Modulaia QAM este o modulaie de faz i de amplitudine utilizat n transmisiile TV prin cablu i n cadrul legturile terestre prin microunde. Modulaia QAM are dou variante mai des utilizate n televiziune 16-QAM i 64-QAM, variante care difer doar prin numrul de bii alocat fiecrui simbol, 4 biti si respectiv 8 biti.

Modulaia OFDM este cunoscut i sub forma: modulaia COFDM Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing. Acest tip de modulaie are la baz o mulime de frecvene purttoare (de ordinul miilor) care au particularitatea de a fi egal decalate (distanate) n frecven i fiecare purtatoare de frecventa fiind modulata de tip QPSK sau QAM cu fluxul digital TV. Acest tip de modulaie este utilizat n televiziunea digital terestra (DVB-T) i televiziunea terstr mobil (DVB-H).

Modulaia 8VSB 8 Vestigial Side Band, este o modulaie n amplitudine cu 8 nivele de amplitudine i rest de band lateral, este un tip de modulaie parial utilizat n transmisiile terestre din U.S.A. (ATSC standard elaborat de Advanced Television Systems Committee).

Componenta principal n cazul modulaiilor de tip QPSK i QAM este modulatorul n cuadratur cunoscut sub denumirea de modulator I/Q n care semnificaia notaiilor este: I - in phase (n unghi); Q amplitudine (distana fa de centrul constelaiei) [1].

Mixerul reprezint o parte a modulatorului format dintr-un circuit electronic cu rol de multiplicator. La ieirea mixerului se obin benzile laterale ale semnalului modulate n amplitudine cu purttoarea suprimat.

n cazul modulaiei de amplitudine informaia este coninut n amplitudinea purttoarei. La ieirea modulatorului de amplitudine, din punct de vedere al spectrului, se regsete purttoarea mpreun cu dou benzi laterale situate simetric fa de aceasta. Un mixer poate fi utilizat pentru realizarea unei modulaii de amplitudine. n cazul particular cnd semnalul modulator nu are component continu, la ieire nu se vor regsi dect benzile laterale fr frecvena purttoare. Aceast caracteristic este util n cazul modulaiei n cuadratur QAM.


Page 3

1.1. Modulatorul n cuadratur (modulator I/Q)

n televiziunea color analogic, modulatorul n cuadratur este folosit n sistemele PAL i NTSC la transmiterea informaiei de culoare. Schema bloc a unui modulator n cuadratur este prezentat n figura 1.1.

Modulatorul n cuadratur conine dou mixere care primesc semnal de la acelai oscilator local, mixerul I primete semnal cu faza zero, iar mixerul Q primete semnal defazat cu 90. Semnalele decalate ntre ele cu 90 sunt n cuadratur i nu se influeneaz ntre ele, deci sunt independente. n acest fel rezult dou ci independente I i Q pe care le urmeaz semnalul. Dup mixare acestea sunt nsumate. Calea Q primete un semnal cosinusoidal iar calea I primete un semnal sinusoidal.

Frecvena oscilatorului este de 70 MHz sau de 36 MHz. Se lucreaz astfel

pe o frecven mic urmnd ca n sistemul de emisie s realizeze o conversie n banda de baz a emisiei, la frecvene de ordinul sutelor de MHz n cazul transmisiei terestre cu acoperire local, sau a zecilor de GHz n cazul transmisiilor prin radioreleu.

Un modulator I/Q poate realiza o modulaie pur de amplitudine, o modulaie pur de faz sau o combinaie ntre acestea n funcie de tipul acestuia. Reprezentarea polar a semnalului de la ieirea modulatorului este dat n figura 1.2.

Q I

Defazor 900

Sumator

Oscilator

Mixer Q

Fig.1.1 Schema bloc a unui modulator n cuadratur I/Q

Mixer I


Page 4

Vectorul corespunztor semnalului modulat este caracterizat prin dou mrimi, amplitudinea A i faza , a cror valori sunt determinate din reprezentarea polar potrivit relaiilor:

22qi AAA += (1.1)

2

2

i

q

AA

arctg=j (1.2)

Funcionarea modulatorului n cuadratur presupune analiza urmtoarelor

situaii particulare: Semnalul poate avea valorile 1 pe calea I iar pe calea Q valoarea

zero. La ieirea mixerului semnalul va arta ca n figura 1.2.b. Semnalul poate avea valorile 1 pe calea Q iar pa calea I valoarea

zero. La ieirea mixerului semnalul va arta ca n figura 1.3.a. Pe ambele ci I i Q semnalul poate avea valoarea 1. n acest caz sunt

posibile patru combinaii, cte una n fiecare cadran, numite constelaii. Diagrama de constelaii este reprezentat n figura 1.3.b.

Cazul prezentat este cazul particular al modulaiei digitale de tip QPSK

(Quadrature Phase Shift Keying), situaie n care este comutat numai faza semnalului purttor . Constelaiile posibile determinate de punctele de reprezentare a poziiilor purttoarei fiind la : 45; 135; 225 i 315. Pentru fiecare combinaie posibil sunt necesare dou valori, pentru cile I i Q, rezult

Fig.1.2 Reprezentarea polar a semnalului de la ieirea modulatorului. a) pentru I = Q = 1; b) pentru I = 1 i Q = 0

I

Q

b)

I

Q

Aq

Ai

a)


Page 5

c putem transmite simultan doi bii. Deci, un simbol n cazul modulaiei QPSK are o secven alctuit din 2 bii pentru fiecare poziie din constelaie.

Deci, fiecare poziie a constelaiei poate asigura transmisia unei secvene de 2 bii din fluxul digital de date (din TS Transport Streams).

n practic, trebuie s se furnizeze celor dou ci I i Q datele coninute n

fluxul digital de date care trebuie transmis. mprirea datelor din flux digital pe cele dou ci de intrarea a modulatorului se realizeaz cu ajutorul unui un circuit de mapare numit hart (n englez mapper). Circuitul de mapare (denumit hart) folosete un tabel cu ajutorul cruia furnizeaz cele dou semnale i(t) i q(t) intrrii modulatorului. n cazul modulatorului QPSK rata de date la ieirea modulatorului este la jumtate fa de rata de date a fluxului digital de date de la intrare. Ca urmare banda necesar transmiterii informaiei se reduce la jumtate.

a) modulaie QPSK b) modulaie 16-QAM

Fig.1.4 Reprezentarea constelaiei n funcie de tipul modulaiei

Fig.1.3 Reprezentarea polar a semnalului de la ieirea modulatorului QPSK a) pentru I = 0 i Q = 1; b) pentru I = Q = 1

I

Q

a)

I

Q

b)


Page 6

Pe baza modulaie de faz QPSK se poate trece la modulaiile de ordin superior, obinute prin modificarea simultan a fazei i amplitudii, se obin astfel celelalte tipuri de modulaii folosite curent n televiziune, modulaiile de tip 16-QAM i 64-QAM (fig.1.4).

Aspectul constelaiei ine de tipul de modulaie i este determinat de poziiile posibile, n faz (unghi) i/sau amplitudine (distana fa de centru), care pot fi luate de ctre purttoare. n cazul modulatorului purttoarea este reprezentat de ctre semnalul generat de oscilator i care poate avea frecvena de 70 MHz sau 36 MHz.

n cazul modulaiei 16-QAM se pot transmite simultan patru bii pe simbol iar n cazul 64-QAM se pot transmite simultan ase bii pe simbol, banda necesar transmiterii informaiei reducndu-se corespunztor acestei creteri a numrului de bii ai unui simbol de la ieirea modulatorului.

n concluzie:

conform cu schema de modulaie utilizat, fluxurile de date digitale (TS) sunt transmise n secvene de 2, 4 sau 6 bii (i 3 bii n cazul modulaiei 8 VSB);

numrul diferitelor poziii ale fazei i/sau amplitudini pe care le poate avea purttoarea n diagrama de constelaie ntr-o secund definete parametrul denumit Rat de Simbol (Symbol Rate);

frecvena datelor (Rata de Bit Bit Rate) a fluxului (TS) de la intrarea modulatorului depinde de: tipul de modulaie utilizat, Rata de Simbol stabilit, i mrimea datelor adugate pentru corecia erorilor n receptor (FEC Forward Error Corection).

1.2. Demodulatorul I/Q

La recepie, pentru a se putea realiza demodularea este necesar refacerea purttoarei. Pentru aceasta, semnalul de la intrare (semnalul modulat digital iqmod(t)) este multiplicat de dou ori. n acest fel frecvena a crei valoare este egal cu de patru ori fecvena purttoare se poate extrage folosind un filtru trece-band plasat la ieirea circuitului de refacere a purttoarei.

Schema bloc a demodulatorului este prezentat n figura 1.5. Purttoarea este aplicat celor dou circuite de mixaj. La circuitul de mixaj pentru calea Q purttoare se aplic printr-un circuit de defazare cu 900.

n vederea obinerii datelor iniiale - data(t), dup procesul de demodulare, semnalelele i(t) i q(t) sunt aplicate unui circuit de de mapare.


Page 7

n figura 1.6 sunt ilustrate formele de und ale semnalelor n diferite

puncte ale demodulatorului I/Q.

iqmod(t) data(t)

I i(t) Q q(t)

Circuit de demapare

Circuite de refacere a purttoarei

Defazor 900

Fig.1.5 Schema bloc a demodulatorului I/Q

Fig.1.6 Formele de und ale demodulatorului I/Q

data(t) i(t) q(t) I(t) Q(t) iqmod(t) i(t) demodulator q(t) demodulator Diagrama de constelaii


Page 8

Se observ c semnalele demodulate i(t) i q(t) au suprapuse semnale care au frecvena dubl fa de semnalul de baz. Aceast situaie se rezolv prin introducerea unor filtre trece-jos pn n circuitul de-mapper.

Este foarte important ca tabelele dup care lucreaz circuitele de mapare (mapper) i demapare (de-mapper) s fie identice. Foarte des demodularea semnalelor modulate n cuadratur este realizat cu circuite de demodulare care se bazeaz pe eantionarea semnalului de baz cu o frecven de patru ori mai mare ca cea a semnalului modulat (o perioad complet a purttoarei este eantionat n patru puncte (fig.1.7).

De asemenea este foarte important ca frecvena de eantionare s fie n sincronism cu purttoarea. Aceast metod definete demodularea I/Q cu fs/4.

Detaliu aplicativ

Este bine sa ne reamintin ca interfaarea ntre echipamente pentru a asigura transferul informaiei digitale sub forma pachetelor TS Transport Streams, este asigurat prin utilizarea a dou tipuri de interfee: interfee paralele i interfee seriale.

Interfaa paralel este o interfa sincron cunoscut sub denumirea de SPI Synchronous Parallel Interface. Acest tip de interfa prezint 11 pini de legtur: 8 pentru semnale de date (Parallel Data Path), 1 pentru semnal de clock, 1 pentru semnal de sincronizare (Psync) i 1 pentru semnal de validarea a datelor transmise (Dvalid). Conectorul unei interfee SPI standard are 25 de pini i poate asigura o rat variabil cu maximul de 108 Mbit/s pentru Data Path. Nivelul electric poate fi LVDS Low Voltage Differential Signal pentru conexiuni externe scurte ntre diferite componente ale echipamentului sau poate fi un nivel LVTTL Low Voltage TTL pentru conexiuni scurte dintre echipamente identice.

Interfaa serial este o interfa asincron cunoscut sub denumirea de

Fig.1.7 Demodulator n cuadratur cu frecvena de eantionare mai mare dect frecvena purttoare


Page 9

ASI Asinchronous Serial Interface care asigur o rat constant a ratei de bit de 270 Mbit/s print-un cablu coaxial cu impedana de 75 i conector standard de tip BNC. Acest tip de interfa este utilizat pentru conexiuni ntre diferite componente ale echipamentului dispuse la distane ceva mai mari.

2. Transmisia semnalelor TV digitale

Transmisia semnalelor digitale de televiziune (semnal de imagine, semnal

de sunet nsoitor i informaii auxiliare) poate fi efectuat prin console digitale special organizate sau prin canale digitale de radiocomunicaii cu utilizare general. Pentru fiecare tip de linie de transmisie se alege metoda de modulaie i demodulaie. Transformarea semnalului n modulator poate fi cu transpunere de spectru a informaiei video/audio/date n regiunea frecvenelor nalte, sau fr transpunere, semnalul video TV modulnd un semnal de frecven intermediar. Exist situaii cu caracter local n care semnalul TV digital este transmis ca semnal video prin intermediul cablurilor de transmisie i a interfeelor de tip paralel sau serial.

Transmisia semnalelor digitale ctre punctele de utilizare poate fi: 1. Transmisie prin cablu (coaxial sau optic); 2. Transmisie prin satelit; 3. Transmisie cu emisie terestr (prin radioreleu sau cu acoperire

local). Este bine s avem n vedere c semnalele video de televiziune pot fi

transmise direct ca semnale video atunci cnd transmisia se face pe distane mici, n interiorul studiourilor TV sau ntre echipamente ce pot fi conectate prin cabluri, de regul temporar, pentru transmisii n reportaj.

n cazul n care transmisiile trebuie fcute pe distane mari, cum este cazul transmisiilor efectuate de ctre unele servicii specializate de televiziune:

serviciul de televiziune prin cablu DVB-C; serviciu de televiziune prin satelit DVB-S; serviciu de televiziune terestr DVB-T.

transmisiile se fac prin folosirea undelor radio, deci prin utilizarea unor purttoare de radiofrecven.

Transmisia semnalelor TV obinute n format digital n cadrul studioului de televiziune poate fi transmis intrastudiou prin cablu paralel pe distane scurte de la un aparat la altul pentru diverse prelucrri i utilizri. n cazul n care este nevoie ca semnalul digital s fie transmis la distane mari se folosete cablul coaxial sau cablul cu fibr optic. Trebuie reinut c transmisiile de semnale digitale TV prin cablu coaxial sau optic n cadrul televiziunii prin cablu (CATV CAble TeleVision) pentru


Page 10

marele public se face n radiofrecven. n acest caz, semnalele video digitale TV ale tuturor programelor multiplexate ntr-un flux DVB sunt prelucrate potrivit unor algoritmi specifici stabilii prin standarde [2]. Transmisia n radiofrecven presupune modularea digital de ctre fluxul digital TV a unei (sau unor) purttoare cu frecvene stabilite n benzilor de frecven alocate transmisiilor de televiziune [1].

n acest capitol se vor face referiri la transmisiile prin cablu optic si la transmisia terestra prin radioreleu. Referiri complete pot fi studiate din lucrarea [1].

2.1. Transmisia prin cablu fibra-optica

Transmisia semnalelor TV digitale prin cablu fibro-optic folosete transmisia n banda de baz sau modulaia, n special modulaia diferenial de faz. n figura 1.8 este prezentat schema bloc de transmisie digital n banda de baz.

Dei se folosete o purttoare optic cu o frecven foarte mare, procedeul

este considerat n banda de baz, deoarece dup fotodetecie se obine un semnal electric cu spectrul de frecven plasat n banda de baz a semnalului modulator.

Semnalul digital ak { }1,0 , format din impulsuri de curent, moduleaz radiaia luminoas a sursei n aa fel, nct puterea emis n canal depinde de curentul de comand printr-o relaie liniar. Impulsurile optice emise se propag prin fibra optic, astfel c puterea recepionat de fotodiod este:

( )

-=

-=k

k kTthatp )( (1.1)

n care: T este perioada impulsurilor, iar funcia de pondere h(t-kT) trebuie s

redea forma impulsului emis ( )

=- 1dtkTth .

Fig.1.8 Schema bloc a transmisiei prin cablu fibr optic a semnalelor TV digitale


Page 11

Fotodioda receptoare transform impulsul optic recepionat ntr-un semnal electric, astfel c la ieirea amplificatorului se obin impulsuri de curent de forma:

( ) ( ) =+-=

nkTtnine tikTthati |)( (1.2)

Ieirea fotodiodei receptoare este filtrat (integrat) pe durata unei

perioade, ieirea integratorului fiind compensat cu un prag de decizie X. Dac ieirea integratorului depete pragul X la momentul kT, se decide valoarea 1, n caz contrar se decide valoarea 0.

Datorit limitrii benzii de transmisie, determinate de fibra optic, de dispozitivele opto-electronice de la emisie i de la recepie i de circuitele electronice asociate, impulsul detectat se lrgete pe durata T a unui simbol. Aceasta constituie cauza producerii fenomenului de interferen a simbolurilor, care poate afecta deciziile privind simbolurile recepionate. Reducerea interferenei simbolurilor se poate obine prin utilizarea fibrelor optice cu dispersie redus i prin asigurarea formei corespunztoare a impulsurilor n punctul de decizie [1].

3. Transmisia terestr a semnalelor digitale TV 3.1. Particularitati ale modulatie digitale pentru transmisia terestra Transmisia terestr a semnalelor digitale de televiziune se face n scopul transportului acestora la distane mari, din aproape n aproape, prin intermediul staiilor de radioreleu i pentru acoperirea unei arii locale cu semnale de televiziune n folosul marelui public, aceasta din urm fiind o transmisie (emisie) terestr cu acoperire local.

Transpunerea spectrului fluxului digital video n banda de frecven a canalului de radiofrecven poate fi realizat prin diverse metode din care amintim:

modularea unei frecvene intermediare i transpunerea spectrului de medie frecven n banda de frecven a canalului de radiofrecven;

modularea direct a purttoarei de radiofrecven; n prezent, echipamentele moderne de transmisie cu acoperire local

utilizeaz procedeul sintezei digitale a purttoarelor de radiofrecven, cu frecven intermediar sau cu frecven n banda de emisie.

Modulaia digital este o modulaie de faz multinivel a purttoarei n care fluxul digital, sub form binar, este grupat (mapat) n multibii, formai din m


Page 12

bii, care se asociaz cu faza purttoarei dup o regul oarecare. Numrul de nivele al parametrului modulat (faza) este egal cu numrul de multibii distinci N = 2m, astfel nct rezult o modulaie binar, cuaternar, octal .a.m.d. Dac se iau n consideraie distorsiunile inter-simbol, influena dintre canale, instabilitatea parametrilor aperturii, folosirea schemelor logice, ale cror viteze de lucru sunt direct proporionale cu frecvena de tact a fluxului digital i cu numrul poziiilor de faz, se constat oportunitatea folosirii modulaiei cuaternare de faz. n figura 1.9 este prezentat structura modulatorului cu modulaie cuaternar de faz.

Fluxul digital de simboluri binare este mprit n dou fluxuri, de exemplu, de simboluri pare FP i de simboluri impare FI. Dup o codare liniar, cele dou fluxuri moduleaz faza celor dou modulatoare, ale cror frecvene purttoare se afl n cuadratur. Alocarea fazelor se face fie dup formula:

24pp k+ , fie dup

2pk , n care k = 0, 1, 2, 3.

Problema esenial a transmisiilor cu modulaie de faz este refacerea la

recepie a sincronizrii i sinfazrii purttoarei. Purttoarea poate fi transmis pe un canal separat sau se obine prin prelucrarea semnalului cu modulaie de faz recepionat. n ultimul caz, purttoarea se obine la recepie cu faz nedeterminat, egal cu multiplu de 2p/N. Nedeterminarea poate fi evitat dac se folosete modulaia diferenial de faz, conform creia, informaia multibitului de date este ataat unui salt al fazei semnalului modulat fa de valoarea acesteia pe un interval elementar anterior.

Fig.1.9 Structura sistemului cu modulaie cuaternar de faz


Page 13

3.2. Transmisia semnalelor digitale TV prin radioreleu

Transmisia digital prin radioreleu se realizeaz pe frecvene mai mari 10 GHz, n domeniul microundelor. Condiiile dificile de propagare a undelor radio la aceste frecvene nu afecteaz calitatea transmisiei, datorit posibilitii de regenerare a semnalelor n mai multe puncte intermediare dect n transmisia analogic. Aparatura liniilor digitale poate fi mai compact, mai fiabil i mai simpl n exploatare dect aparatura liniilor analogice.

n transmisiile digitale n gama (10 40) GHz valorile frecvenei intermediare sunt de regul de 70 MHz dar pot fi i mai ridicate pentru satisfacerea unor condiii relative la banda de frecven, care depinde att de viteza de transmisie ct i de metoda de modulaie. De pild, frecvena intermediar poate fi de 750 MHz pentru 100 Mbit/s i de 1,7 GHz pentru 200 Mbit/s.

n transmisiile digitale prin radioreleu se poate folosi unul din tipurile de modulaie QPSK sau QAM alegerea fiind determinat n mare msur de tolerana la zgomot. Operaia de modulare poate fi efectuat fie direct asupra purttoarei de radiofrecven, fie asupra unei frecvene intermediare. n punctele de regenerare se efectueaz, de cele mai multe ori, demodularea semnalului digital i retransmiterea lui, avnd ca efect diminuarea efectului de acumulare a erorilor de transmisie. Productorii de echipamente au promovat metoda modulrii de ctre fluxul digital TV a unui semnal de frecven intermediar cu valoarea de 70 MHz.

Pentru o folosire eficient a spectrului de radiofrecven, este de dorit ca banda de frecven a undei de radioreleu s fie limitat. n acest caz apar distorsiuni ale impulsurilor de cod care vor conduce la apariia perturbaiilor inter-simbol n combinaiile de cod, mrind astfel rata erorilor.

n figura 1.10 este reprezentat schema bloc a unei staii de emisie de radioreleu de capt, la nivelul unui studiou de televiziune. Prelucrrile principale vizeaz codificarea MPEG a informaiilor video, audio i de date suplimentare care pot proveni de la surse digitale sau chiar analogice.

Fluxurile digitale formate din pachete digitale TSP Transport Stream Packet ale mai multor programe de televiziune sunt multiplexate ntr-un flux digital TV denumit flux multiplex TS Transport Stream i prin intermediul interfeelor seriale sau paralele sunt transferate blocurilor de modulare digital pe o frecven intermediar de 70 MHz.

Semnalul TV modulat QPSK sau QAM este convertit n domeniul micrundelor, amplificat i emis prin intermediul antenei staiei intermediare de radioreleu.


Page 14

n staiile intermediare de radioreleu are loc un proces de recepie, demodulare refacere a fluxului digital TV apoi acesta este din nou modulat si convertit pentru o emisie mai departe n lanul de radiorelee. De regul emisia se face pe o frecven diferit de frecvena de recepie.

Dac staia de radioreleu este o staie terminal se realizeaz o recepie de radioreleu i dup procesri specifice se poate asigura o emisie TV n aria terestr de acoperire local. n procesul de multiplexare intr pachetele specifice programelor TV, notate n reprezentare TSP i care au lungime fix de 188 bytes sau 204 bytes dac au presetat algoritmul de corecie RS Reed Solomon. Totodat, n procesul de multiplexare are loc i introducerea n fluxul digital a unor informaii suplimenatre ca de exemplu introducerea unei tablele cu numele programelor din coninutul fluxului digital multiplex TS. Tabela este cunoscut ca tabela NIT Network Information Table.

Acest parametru impreun cu ali parametri nou introdui la multiplexare duc la creterea ratei fluxului TS. Pentru a menine rata de transmisie constant a fluxului TS sunt generate i introduse pachete cu coninut nul printr-o procedur denumit Bit Stuffing. Pachetele de nul sunt identificate i eliminate la recepie.

Fiecare pachet din TS este precedat de un header cu dimensiunea standard de 4 bytes (pot fi excepii) care include: sincronizarea de byte, PID Program Identifies, care este un numr de identificare a coninutului informaiei din pachet (video, audio, date) pentru un anume program TV, i alte informaii.

TS FI

70 MHz

TSP1 Video Audio Date

Codor 1 MPEG

Prog

ram

TV

-1

TSP4 Video Audio Date

Codor 1 MPEG

Prog

ram

TV

-4

TSP2

TSP3

MUX i

Inter-fee PDI, SDI

Modulator digital QPSK; QAM

Emitor microunde

i Convertor

de frecven

Fig.1.10 Schema staiei TV de emisie radioreleu de la studioul de producie


Page 15

Dup header urmeaz biii de informaie util care formeaz aa numitul payload cu dimensiunea de 184 bytes respectiv 200 bytes.

Deci, n multiplexor are loc mbinarea sever a pachetelor de informaii corespunztoare celor 4 la 6 programe TV cu alte date i informaii (tabela NIT, tabela EIT - Event Information Table, care descrie programele transmise, Teletxt, etc) pentru a asigura un flux digital multiplex TV denumit TS Transport Stream. Teletextul poate fi adugat i la acest nivel al mutiplexorului deoarece informaiile Tx nu sunt pri ale informaiilor video din linia activ TV i care n anumite sitiaii nu pot fi codate de ctre codorul MPEG [1].

Rezumat

Modulatia digitala a unei purtatatoare de radiofrecventa de catre fluxul DVB asigura codificarea informatiei. Urmeaza procesul transpunerii semnalului modulat in banda de emisie pe o singura frecventa purtatoare sau pe un numara mare de frecvente ca in cazul transmisie terestre cu acoperire locala.

Sisietmele TV de transmisie a informatiei au character local, intrastudiou, prin cablu sau prin emisie de RF pentru acoperire locala.

Modulatiile digitale verificate si standardizate pentru televiziune sunt cele QPSK si QAM iar pentru transmsia terestra locala se foloseste si codarea OFDM.

Bibliografie

[1] George Nicolae, Dan Lozneanu, Televiziune. Analog si Digital. Editura Universitii Transilvania, Braov. 2009. ISBN 978-973-598-636-0, 227 pagini.

[2] Abe Electronica S.P.A.: Broadcast engineers handbook. Caravaggio Italy, 1999

[3] ETSI TR 101 190 V 1.1.1.: Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for DVB terrestrial services; Transmission aspects. ETSI 1997-12

[4] Mitrofan, Gh.: Televiziunea digital. Editura Academiei, Bucureti, 1986


Page 16

Intrebari: Bifai csua potrivit:

Adeva rat Fals

Test de autoevaluare

1. Tipurile de modulaie digitala utilizate in televisiune sunt: QPSK modulatie de faza pentru DVB-S; QAM - modulatie de faza si de amplitiudine pentru DVB-C si T; COFDM este o codare de transmisie locala cu salt in frecventa.

2. Transmisia semnalelor digitaleTV ctre punctele de utilizare poate fi:

Transmisie prin cablu (coaxial sau optic); Transmisie prin satelit; Transmisie cu emisie terestr (prin

radioreleu sau cu acoperire local); Transmisie prin internet.

3.Frecventa oscilatorului din modulatorul digital I/Q poate fi: 36 MHz sau 70 MHz

4.Modulatia digitala in televiziune se poate face prin:

modularea unei frecvene intermediare i transpunerea spectrului de medie frecven n banda de frecven de transmisie;

modularea direct a purttoarei de radiofrecven de emisie generate prin sinteza de frecventa;

4. In schema staiei TV de emisieprin radioreleu, modulatorul este de tip PSK sau FSK

Rspuns corect: 1 adevrat; 2 adevrat; 3 adevrat; 4 adevrat; 5 fals;

Curs-13 modulare in quadratura

Documents

Transcript of Curs-13 modulare in quadratura