Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T và ứng dụng tại Việt Nam

2.4.4. Công suất RF/IF

- Mục đích: Để đo công suất tín hiệu hoặc công suất mong muốn.

- Giao diện: Từ ngõ ra khối D/A máy phát đến ngõ vào khối A/D máy thu.

- Phương pháp: Công suất tín hiệu được định nghĩa bằng công suất trung bình của tín hiệu và được đo bởi bộ cảm ứng công suất nhiệt. Khi sử dụng máy phân tích phổ hoặc máy thu chuẩn cần tích hợp công suất tín hiệu bên trong dải thông của tín hiệu.

2.4.5. Công suất tạp nhiễu

- Mục đích: Để đo công suất tạp nhiễu, nhân tố suy giảm chất lượng đáng kể trong mạng truyền dẫn.

- Giao diện: Từ ngõ vào máy thu đến khối A/D.

- Phương pháp: Công suất tạp nhiễu (công suất trung bình), hoặc công suất không mong muốn có thể đo bằng máy phân tích phổ (ngoài dịch vụ). Công suất tạp nhiễu được xác định trong dải thông của tín hiệu OFDM (n x fSPACING).

2.4.6. Độ nhạy máy thu/ dải động đối với kênh gaussian

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 58 trang tài liệu này.

- Mục đích: Nhằm xác định công suất đầu vào tối đa và tối thiểu đối với hoạt động bình thường của máy thu để phục vụ công tác quy hoạch.

- Giao diện: Kiểm tra tín hiệu đầu vào máy thu và kiểm tra BER trước RS ở ngõ vào và ngõ ra của khối Giải mã tráo ngoài.

- Phương pháp: Đo công suất đầu vào tối đa và tối thiểu ứng với sau bộ giải điều chế RS (tức là BER <10-4 trước giải mã RS). Dải động là hiệu của hai giá trị.

2.4.7. Hiệu suất công suất

- Mục đích: Để so sánh hiệu suất tổng thể của các máy phát số DVB.

- Giao diện: Ngõ ra khối Khuếch đại công suất bên máy phát.

- Phương pháp: Hiệu suất công suất là tỉ số giữa công suất ra của tín hiệu truyền hình số DVB trên tổng công suất tiêu thụ của toàn bộ dây chuyền từ đầu vào dòng truyền tải (TS) đến đầu ra tín hiệu cao tần RF bao gồm tất cả thiết bị cần thiết để hoạt động như quạt, biến áp.v.v…Kênh công tác và điều kiện môi trường cần được xác định rõ.

2.4.8. Can nhiễu liên kết

- Mục đích: Để xác định bất kỳ can nhiễu liên kết nào có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của việc phân tích I/Q hoặc đo, kiểm tra BER.

- Giao diện: Từ ngõ vào máy thu đến ngõ vào khối A/D.

- Phương pháp: Phép đo được thực hiện bằng máy phân tích phổ. Độ phân giải của dải thông được suy giảm theo từng bậc (stepwise) sao cho mức hiển thị của sóng mang đã điều chế (và tín hiệu hoa tiêu không điều chế do ảnh hưởng của khoảng bảo vệ) bị giảm. Can nhiễu CW không bị ảnh hưởng bởi quá trình này và có thể nhận biết bằng cách tính trung bình tích hợp.

2.5 Mô phỏng hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T bằng Simulink/Matlab

2.5.1 Sơ đồ khối

Hình 2.15. Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T

2.5.2 Chức năng các khối

- Khối phát Random Interger: Nguồn phát dữ liệu ngẫu nhiên 256 mức để đưa vào hệ thống mô phỏng. Dữ liệu phát là kiểu số nguyên, phát theo từng khung, mỗi khung 188 mẫu.

Hình 2.16. Thông số khối phát Random Interger

- Khối mã hóa Reed-Solomon thu gọn và giải mã hóa RS: Bộ mã ngoài sử dụng Reed-Solomon (204, 188, 8) để mã hóa chống lỗi. Với T=8 tức là có thể sửa tối đa 8 byte trên mỗi khung truyền. 204 byte là độ dài khung chống lỗi. K=188 byte dữ liệu. Bộ giải mã có tác dụng tách gói sửa lỗi RS (204,188, 8) ra khỏi khung truyền.

Hình 2.17. Khối mã hóa Reed-Solomon

- Bộ chèn xoắn ngoài/giải chèn xoắn ngoài: Các gói bảo vệ chống lỗi sẽ được chèn xoắn với I=12 (độ sâu chèn), N=204, M=17=204/12. Sau khi đi qua khối chèn xoắn, dữ liệu đầu ra được chuyển đổi thành dạng bit thay vì dạng số nguyên ở đầu vào.

Hình 2.18. Bộ chèn/giải chèn xoắn ngoài

Khối chèn xoắn ngoài gồm 2 khối nhỏ: chèn xoắn và chuyển đổi số nguyên sang bit

- Khối mã hóa chập/Giải mã chập bằng giải thuật Viterbi: Sau khi chèn xoắn, các khung bit sẽ được mã chập xây dựng dựa trên 1đa thức sinh hoặc 1 sơ đồ chuyển trạng thái đặc trưng. Phần giải mã sẽ dùng giải thuật Viterbi để giải mã chập.

Hình 2.19. Khối mã hóa chập

- Khối chèn nội DVB-T/giải chèn nội DVB-T: Các bit sau khi được mã chập sẽ được đưa vào bộ chèn nội DVB-T, sau đó được ghép lên các symbol. Bộ giải chèn làm nhiệm vụ ngược lại chuyển từ symbol về dạng bit và giải chèn bit.

Hình 2.20. Khối chèn/giải chèn nội

- Khối điều chế tín hiệu 64-QAM/giải điều chế 64-QAM: đây là quá trình xử lý phức tạp nhất, symbol (1 cụm 6 bit) sẽ ánh xạ lên chòm sao điều chế (khối Mapper), sau đó các tín hiệu sẽ được chuyển đổi thành các xung tương tự. Tại đầu thu, khối giải điều chế 64-QAM sẽ làm nhiệm vụ ngược lại của khối điều chế để tách các bit ra từ các symbol.

Hình 2.21. Khối điều chế 64-QAM

- Khối thu/phát sóng OFDM: đây là khối quan trọng nhất trong mô phỏng DVB-T, bao gồm các khâu sau:

+ Kênh Gauss trắng cộng tính AWGN: mô phỏng tạp âm trên đường truyền.

+ Khối Display: Khối hiển thị các thông số: tỉ lệ lỗi bit BER, số bit lỗi, tổng số bit nhận được.

+ Khối Scatter plot: xem giản đồ chòm sao sau khi truyền.

+ Khối Scope: xem dạng sóng mang trước và sau khi truyền.

+ Khối chuyển đổi bit thành số nguyên và ngược lại, khối tính toán lỗi.

2.5.3 Kết quả mô phỏng và kết luận

Sau khi chạy demo với các thông số mặc định ta thu được kết quả sau:

Hình 2.22. Sóng mang trước và sau kênh truyền AWGN

Hình 2.23. Giản đồ chòm sao điều chế QAM

Hình 2.24. Xác suất lỗi bit sau khi giải mã chập

Hình 2.25 Xác suất lỗi bit sau khi giải mã RS

Truyền hình số mặt đất DVB-T làm một trong những ứng dụng của công nghệ OFDM. Với khả năng chống hiệu ứng đa đường động rất tốt, OFDM đã tạo cho ngành truyền hình số 2 tiêu chuẩn đó là:

- Khả năng thu di động các dịch vụ truyền hình quảng bá.

- Khả năng tạo một mạng đơn tần trong phạm vi rộng.

OFDM là công nghệ cho phép ghép kênh tiết kiệp phổ hơn. Tín hiệu truyền trên kênh truyền mặt đất bị ảnh hưởng bởi rất nhiều hiệu ứng: nhiễu xung, fading, nhiễu kênh chung, kênh đa đường…nhưng vấn đề quan tấm nhất là ảnh hưởng của các tín hiệu trễ lên tín hiệu gốc gây giao thoa ký hiệu.

Chương 3

ỨNG DỤNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT TẠI VIỆT NAM

3.1. Tình hình phát triển truyền hình số mặt đất trên thế giới

Ra đời vào cuối thập kỷ 90, truyền hình số mặt đất đang ngày càng được chấp nhận, phát triển rộng rãi và trở thành xu thế không thể thay đổi của truyền hình thế giới trong tương lai.

Hiện nay, đang thịnh hành 3 tiêu chuẩn cho truyền dẫn truyền hình số mặt đất là DVB-T của châu Âu, ATSC của Mỹ và ISDB-T của Nhật Bản. Số liệu thống kê cho thấy cho tới nay, trong tổng số 38 nước chọn lựa tiêu chuẩn phát hình số mặt đất, đã có 32 nước chọn tiêu chuẩn DVB-T của châu Âu (chiếm 84%), 5 nước chọn tiêu chuẩn ATSC của Mỹ (chiếm 13%) và duy nhất Nhật Bản sử dụng công nghệ ISDB-T. Trong các hệ phát hình số mặt đất, tiêu chuẩn châu Âu DVB-T tỏ ra có nhiều ưu điểm và được hầu hết các nước trên thế giới chấp nhận.

Anh là nước tiên phong triển khai phát hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T (từ 15/11/1998). Sau đó một thời gian ngắn, một loạt quốc gia châu Âu như Anh, Thuỵ Ðiển, Australia, Tây Ban Nha, Singapore, Na Uy, Hà Lan, cùng Nam Phi, Australia, Singapore đã triển khai phát số theo hệ DVB-T trên diện rộng. Đến nay, hầu hết châu Âu, châu Đại dương, châu Phi và nhiều nước khác cũng đã triển khai truyền hình số.

3.2. Truyền hình số mặt đất tại Việt Nam

3.2.1 Lý do Việt Nam lựa chọn chuẩn DVB-T

Tại Việt Nam, xu hướng chuyển đổi phát hình số DVB-T đang diễn ra rất nhanh từ năm 2000 ở các thành phố lớn như Hà Nội, TP HCM, Bình Dương, Tiền Giang, Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Nguyên, Thái Bình…

Về mảng thiết bị truyền hình, hiện nay Bộ Thông tin và Truyền thông mới bắt tay vào việc xây dựng các tiêu chuẩn/quy chuẩn kỹ thuật cho lĩnh vực này. Đây là mảng đòi hỏi phải xây dựng được hệ thống các tiêu chuẩn phục vụ cho công tác quản lý chuyên ngành cũng như để giải quyết vấn đề can nhiễu giữa chủng loại thiết bị này với nhau và giữa các hệ thống truyền hình với các hệ thống thông tin khác.

Hình 3.1. Phạm vi phủ sóng DVB – T tại Việt Nam

Có rất nhiều lý do để hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB – T được chọn để triển khai ở Việt Nam:

- Hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB – T phù hợp với địa hình có nhiều đồi núi tại Việt Nam. Trong đó đáng kể là việc triển khai các mạng