Giáo trình truyền hình số - Chương 2

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

485
lượt xem 212
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

HỆ THỐNG THU PHÁT DIGITAL I/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN ATSC Từ đầu năm 1990, ở Mỹ đã xuất hiện 4 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất có độ phân giải cao (HDTV) được các tổ chức, các nhóm nghiên cứu khác nhau đề xuất. Năm 1993, sau nhiều cuộc thử nghiệm, Uỷ ban Tư vấn về dịch vụ truyền hình tiên tiến (ACATS – Advisory Committee on Advance Television Service ) đã thuyết phục các nhóm nghiên cứu chọn lọc những điểm mạnh của mỗi tiêu chuẩn, kết hợp lại để tạo nên một tiệu chuẩn duy nhất. Năm...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình truyền hình số - Chương 2

HỆ THỐNG THU PHÁT DIGITAL I/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN ATSC Từ đầu năm 1990, ở Mỹ đã xuất hiện 4 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất có độ phân giải cao (HDTV) được các tổ chức, các nhóm nghiên cứu khác nhau đề xuất. Năm 1993, sau nhiều cuộc thử nghiệm, Uỷ ban Tư vấn về dịch vụ truyền hình tiên tiến (ACATS – Advisory Committee on Advance Television Service ) đ ã thuyết phục các nhóm nghiên cứu chọn lọc những điểm mạnh của mỗi tiêu chuẩn, kết hợp lại để tạo nên một tiệu chuẩn duy nhất. Năm 1995, Ủy ban Tư vấn ACATS đã chính thức trình lên tổ chức Fcc khuyến cáo về tiêu chuẩn truyền hình độ phân giải cao số hóa (Digital HDTV) của Mỹ với tên “The Grand Alliance”. Đó làkết quả của sự cạnh tranh và sau đó là sự tập trung trí tuệ của 7 tổ chức, công ty lớn. Năm 1996 FCC đã chấp nhận tiêu chuẩn truyền hình số DTV của Mỹ dực trên tiêu chuẩn gói dữ liệu quốc tế 188 byte Mpeg-2. Các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể được quy định bởi Ủy ban các dịch vụ truyền hình tiên tiến (ATSC – Advanced Television System Committee). ATSC cho phép 36 chuẩn Video từ HDTV (High Definition Television ) đến các dạng thức Video tiêu chuẩn SDTV khác (Standard Definition Television) với các phương thức quét (xen kẽ, liên tục) và các tỷ lệ khuôn hình khác nhau. Tiêu chuẩn ATSC DTV được biết đến là một hệ thống dự định dùng để truyền các tín hiệu video, audio, chất lượng cao và các dữ liệu khác trên một kênh đơn 6MHz. Hệ thống này có thể chia sẻ một cách đáng tin cậy khoảng 19Mbit/s trong một kênh truyền hình mặt đất 6MHz và khoảng 38Mbit/s trong một kênh truyền hình cáp 6MHz. Để thực hiện điều đó, tín hiệu video nguồn có thể mã hoá tới 5 lần để tốc độ dòng bit tín hiệu truyền hình quy ước (NTSC) giảm xuống tới 50 lần hoặc cao hơn. Nhằm thu nhỏ tốc độ dòng bit, kỹ thuật nén Video và Audio được sử dụng trong hệ thống. Sơ đồ khối của hệ thống DTV được minh họa hình dưới. Hệ thống gồm các khối: Mã hoá và nén tín hiệu nguồn: Trang 1
Cho phép hạn chế tốc độ bit (nén dữ liệu) phù hợp cho từng ứng dụng như các dòng dữ liệu video số, audio số và dữ liệu phụ ( dữ liệu điều kiện và điều khiển truy nhập, dữ liệu phục vụ) Ghép kênh và truyền tải: Các thông tin được chia nhỏ thành các gói dữ liệu, tương ứng sẽ có một phần tiêu đề để nhận biết cho mỗi gói hay mỗi loại gói, và tương ứng với thứ tự thích hợp các gói dữ liệu video, audio và dữ liệu phụ được ghép vào một dòng dữ liệu đơn. Hệ thống DTV sử dụng dòng truyền tải Mpeg-2 để ghép và truyền dẫn tín hiệu video, audio và dữ liệu trong hệ thống phát sóng quảng bá. Dòng tuyền tải này còn được ứng dụng khi độ rộng băng truyền trên một kênh thông tin hay dung lượng lưu trữ là có hạn, hoặc trong đường truyền với các mode truyền không đồng bộ (ATM). Thu/Phát : gồm quá trình mã hoá và điều chế kênh truyền.  Mã hoá kênh truyền có nhiệm vụ cộng thêm các thông tin vào dòng bit d ữ liệu, các thông tin được sử dụng trong quá trình tái tạo dữ liệu tại bên thu như các mã truyền dẫn bởi vì sự suy hao trong qua trình truyền dẫn sẽ gây lỗi tín hiệu truyền dẫn.  Điều chế là đem các thông tin trong dòng dữ liệu số điều chế lên thành tín hiệu truyền dẫn, gồm hai loại điều chế: + Chế độ phát quảng bá mặt đất (8-VSB) + Chế độ truyền dữ liệu qua cáp tốc độ cao(16 -VSB) Hệ thống Video Ghép kênh và truyền tải Hệ thống thu-phát Nén và mã hoá Video nguồn tín hiệu Video Mã hoá Truyền Tải kênh Hệ thống Audio Ghép Kênh Audio Nén và mã hoá Điều chế nguồn tín hiệu Audio Dữ liệu phụ Dữ liệu điều khiển Máy thu Hình 2-1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số Trang 2
II/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DIBEG Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DiBEG (Digital Broadcasting Expert Group – Nhóm chuyên gia truyền hình số) của Nhật còn được gọi là tiêu chuẩn ISDB-T (Integrated Service Didital Broadcasting – Terrestrial – Truyền hình số tích hợp dịch vụ mặt đất ) hoặc ARIB ( Association of Radio Industries and Business – Hiệp hội các doanh nghiệp và ngành công nghiệp vô tuyến ). DiBEG sử dụng kỹ thuật ghép kênh đoạn dải tần BST-OFDM (Band Segmented OFDM) và cho phép sử dụng các phương thức điều chế tín hiệu số khác nhau đối với từng đoạn (Segment) dữ liệu như : QPSK, DQPSK, 16-QAM và 64-QAM. Tín hiệu truyền đi được tổ chức thành 13 khối (OFDM), mỗi khối có dải phổ 432 KHz với các tín hiệu chỉ thị và các thông số truyền dẫn như : loại điều chế, các loại mã hiệu chỉnh lỗi được sử dụng trong từng khối… SDTV thu Âm thanh SDTV thu Âm thanh HDTV di động và dữ liệu di động và dữ liệu Đoạn Đoạn 432 MHz 432 KHz 5,6 MHz 5,6 MHz Máy thu HDTV tích hợp Máy thu di động Máy thu thanh Hình 2-2 : OFDM phân chia dải tần (Band Segmented OFDM) ISDB-T cho phép hệ thống có dải phổ 5,6 MHz và 432 KHz. Trong môi trường một kênh truyền hình 6 MHz có thể sử dụng ba loại máy thu : + 5,6 MHz với bộ giải điều chế OFDM và màn hình HDTV để thu loại mọi hình dịch vụ. + 5,6 MHz với bộ giải điều chế OFDM để thu di động với màn hình tiêu chuẩn (SDTV). + 432 KHz với bộ giải điều chế OFDM để thu âm thanh và dữ liệu. DiBEG còn có khả năng có thể đuợc sử dụng trong khu vực dải tần công tác 7/8 MHz ISDB-T trên thực tế là một biến thể của tiêu chuẩn DVB-T. III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T Hệ thống trạm mặt đất DVB-T: các kênh VHF/UHF của trạm mặt đất là những phương tiện quan trọng nhất với việc truyền dẫn tín hiệu số ở tốc độ cao vì các thủ tục Trang 3
truyền lại đa đường tạo ra sự dội vang và sự giảm âm thanh của tần số lựa chọn. Trễ của việc mở rộng các tín hiệu trong việc truyền lặp là do sự phản xạ của núi, đồi hay dãy nhà có thể lên tới vài chục µs. Trong trường hợp phía thu có thể di chuyển, tín hiệu trực tiếp từ phía phát có thể bị mất (kênh Rayleigh) do đó phía thu b ắt buộc phải khai thác những đám mây tín hiệu phản hồi xung quanh vật thể. Trong mạng đơn tần số (SFN), sự lựa chọn tần số kênh cố thể rất quan trọng khi tất cả các máy phát phát các tín hiệu giống nhau ở cùng thời điểm và có thể phát các tín hiệu lặp lại “nhân tạo” trong khu vực dịch vụ (trễ lên đến vài trăm µs). Để khắc phục vấn đề này, các bộ tương thích kênh DVB-T được thiết kế dựa trên việc điều chế đa sóng mang trực giao COFDM (Code Orthogonal Frequency Division Multiplexing – Ghép kênh phân chia theo tần số đã được mã hoá). Phân bố năng lượng Chèn mã Viterbi OFDM Reed- Solomon 2k , 8k Hình 2-3 : Tiêu chuẩn DVB-T Có thể chia dòng bit truyền tới thành hàng ngàn sóng mang phụ tốc độ thấp, trong ghép kênh FDM. Hệ thống có thể hoạt động ở hai mode chính : mode 2K cho các mạng chuyển đổi ( tương ứng với 1705 sóng mang phụ trong dải thông 7,61 MHz và khoảng thời gian symbol hiệu dụng Tu = 224 µs) và mode 8K cho SFNs ( tương ứng với 6817 sóng mang phụ trong dải thông 7,61 MHz và khoảng thời gian symbol hiệu dụng Tu = 86 µs). Mỗi sóng mang được điều chế theo lược đồ am-QAM (4, 16 hay 32 QAM). Điều chế COFDM bản chất làfading tần số chọn, khi mỗi sóng mang đ ược điều chế ở tốc độ bit trung bình ( tốc độ symbol vào khoảng 1 Kbaud hay 4 Kbaud tương ứng với mode 2K hay 8K) và khoảng thời gian rất dài so với thời gian đáp ứng thay đổi kênh. Do đó mỗi sóng mang phụ chiếm một dải tần hẹp trong đó đáp ứng tần số kênh là phẳng cục bộ không mã viterbi với cụm lỗi tới từ các sóng mangkhông tin cậy gần kề, làm suy giảm do nhiễu băng hẹp. Mô tả Hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất : Phát TX Sóng Mã hoá truyền dẫn (kênh) Tín hiệu số Điều Mã hoá Đa hợp/Sửa lỗi nguồn Chế ( Audio+Video) Điều chế OFDM Máy RX Thu D/A Mã hoá truyền dẫn (kênh) Giải Giải mã Giải Đa hợp/Sửa lỗi Điều chế nguồn Hình 2-4 : Cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất Trang 4
Quá trình phát sóng truyền hình trên mặt đất bao gồm những thành phần sau: Tín hiệu Video/ Audio nguồn: - Tín hiệu nguồn là tín hiệu số hay tương tự được biến đổi thành các dữ liệu số. Các chuẩn tín hiệu số được định dạng sao cho tương thích với hệ thống mã hoá - Tín hiệu Video có tốc độ bit rất lớn, chẳng hạn chuẩn CCIR 601 thì tốc độ bit lên đến 270Mbps. Để các kênh truyền hình quảng bá có độ rộng 8MHz có thể đáp ứng cho vie0c truyền tín hiệu số, cần phải giảm tốc độ bit bằng cách nén tín hiệu Video. Mã hoá nguồn dữ liệu số (source coding): Mã hoá nguồn dữ liệu thực hiện nén số ở các tín số nén khác nhau. Việc nén đ ược thực hiện bằng bộ mã hoá MPEG-2 (Moving Picture Experts Group). Việc mã hoá dựa trên cơ sở nhiều khung hình ảnh chứa nhiều thông tin với sự sai khác rất nhỏ. Do đó Mpeg làm việc bằng cách chỉ gửi đi những sự thay đổi này và dữ liệu lúc này có thể giảm từ 100 đến 200 lần. Với audio cũng như vậy, việc nén dựa trên nguyên lý tai người khó phân biệt âm thanh trầm nhỏ so với âm thanh lớn khi chúng có tần số lân can nhau và những bit thông tin trầm nhỏ này có thể bỏ đi và không được sử dụng. Mã hoá nguồn chỉ liên quan đến các đặc tính của nguồn. Phương tiện truyền phát không ảnh hưởng gì đến mã hoá nguồn. Mã hoá kênh : Gói và đa hợp video, audio và các dữ liệu phụ vào một dòng dữ liệu, ở đây là dòng truyền tải Mpeg -2. Nhiệm vụ của mã hoá kênh là làm cho tín hiệu truyền dẫn phát sóng phù hợp với kênh truyền. Trong truyền hình số mặt đất mã được sử dụng là mã Reed-Solomon. Mã Reed-Solomon được sử dụng rộng rãi trong hệ thống thông tin ngày nay, do có khả năng sửa lỗi rất cao. Điều chế : Điều chế tín hiệu phát sóng bằng d òng dữ liệu. Quá trình này bao gồm cả mã hóa truyền dẫn, mã hóa kênh và các kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại các suy giảm chất lượng do fadinh, tạp nhiễu v.v… Bên Thu : Bên phía thu sẽ mở gói, giải mã, hiển thị hình và đưa ra máy thu. IV. Sơ đồ khối phát tín hiệu : Phát sóng truyền hình số mặt đất có hiệu quả sử dụng tần phổ cao hơn và chất lượng tốt hơn so với phát sóng tương tự hiện tại. Trên dải tần của một kênh truyền hình có thể phát một kênh chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV hoặc nhiều chương trình truyền hình có độ phân giải thấp hơn. Có dung lượng lớn chứa âm thanh ( như âm thanh nhiều đường, lập thể, bình luận..) và các dữ liệu. Có thể linh hoạt chuyển đổi từ các chương trình có hình ảnh và âm thanh chất lượng cao sang phát nhiều chương trình chất lượng thấp hơn và ngược lại. Trang 5
Như vậy để thực hiện điều này thì bên phát phải điều chế một tín hiệu rõ nét và chuẩn nhất, để bên thu có thể dễ dàng thu được tín hiệu ở các vị trí trong nhà hay di động ngoài trời. Dưới đây là sơ đồ khối của một máy phát DVB-T : Phát TX Sóng Mã hoá truyền dẫn (kênh) Tín hiệu số Điều Mã hoá Đa hợp/Sửa lỗi nguồn Chế ( Audio+Video) Hinh: Sơ đồ khối tổng quát của một máy phát DVB-T Nhiệm vụ của các khối trên đã được trình bày trên hình 2-4 .Sau đây là sơ đồ khối bên trong của một máy phát DVB-T thể hiện quá trình kiểm soát lỗi dòng truyền Mpeg-2 cho truyền hình số mặt đất thông qua quá trình mã kênh (channel coding). Mpeg-2 Source coding MUX Adaptation Outer Outer Inner Energy Coder Interleaver Coder Dispersal Inner Splitter Interleaver MUX Adaptation Outer Outer Inner Energy Coder Interleaver Coder Dispersal Guard Mapper Frame Front OFDM D/A Interval Adapt End Insertion ation Hình 4.2.2.a : Sơ đồ khối máy phát DVB-T Trong sơ đồ khối máy phát DVB-T được trình bày trên hình, các thành phần tham gia vào quá trình mã kênh bao gồm: 1/ Energy Dispersal : Khối phân tán năng lượng. Trong bộ phân tán năng lượng, dòng truyền tải (payload stream) sẽ bị xáo trộn. Quá trình này là cận thiết bởi vì dòng truyền tải có thể chứa các nhóm ‘0’ và ‘1’ mà điều này thường gây bất lợi cho việc khôi phục clock trong máy thu và công suất của máy phát không được phân phối đều theo thời gian. 2/ Outer Coder : Bộ mã hóa ngoài. Trong bộ mã hóa ngoài, mã Reed-Solomon được sử dụng. Mã này có ưu điểm đặc biệt trong các kênh có xác xuất đa sai số (multiple error) cao và trong các ứng dụng sử Trang 6
dụng phương pháp sửa lỗi liên tiếp. Bộ này theo sau là quá trình chèn ngo ài, mục đích là để phân tán các chùm lỗi (bursts error) thành các lỗi nhỏ dễ dàng sửa lỗi. 3/ Outer Interleaver : Bộ hoán vị ngoài. Bộ hoán vị ngoài này có chức năng có chức năng hoán vị byte cho các gói đ ã được chống lỗi. Điều này tạo ra một cấu trúc dữ liệu hoán vi& 4/ Inner Coder : Bộ mã hóa trong. Bộ mã hóa này thực hiện việc mã hóa tích chập (convolutonal code) tại mức bit cung cấp các tỉ lệ mã từ 1/2 đến 7/8. 5/ Inner Interleaver : Bộ hoán vị trong. Bộ hoán vị trong có chức năng xáo trộn dữ liệu trong tín hiệu đa sóng mang trong miền tần số. Và theo sau quá trình mã hóa kênh là quá trình ánh xạ bit cho điều chế OFDM và dữ liệu sẽ được mang đi. Khuếch Đại 6xVH602 VH602 Đầu vào ASI Exciter A HP1 Tiền Điều Mã RF HP2 Sửa chế hóa Kỹ DV I/Q LP1 thuật B-T LP2 số Nguồn điện bên trong HP1 Tiền Điều Mã RF HP2 Sửa chế hóa Kỹ DV I/Q LP1 thuật B-T  LP2 số = Đầu vào ASI Exciter B Lọc Lọc Bảo vệ 2,5Kw hài kênh sét Đây là máy phát hình NV 7250 có công suất trung bình (RMS) 2,5 KW (tương đương khoảng 12 kw đỉnh), dùng 2 bộ điều chế số (Exciter A/B) với chuyển mạch tự động (1 Exciter dự phòng, 1 Exciter hoạt động). + Phần khuếch đại công suất gồm 6 module khuếch đại giống nhau đấu song song (VH 602), có thể thay đổi lẫn nhau. Module khuếch đại VH602 có cấu tạo phức tạp, gồm nhiều lớp khuếch đại( mỗi lớp sử dụng nhiều bộ khuếch đại cơ bản giống nhau dùng LDMOS và đấu song song. Cách đấu song song 6 bộ module khuếch đại công suất này cho phép máy phát vẫn hoạt động liên tục khi có một hoặc vài module sự cố ( lưu ý là máy phát hình số thì không có phần trung tần và phần khuếch đại tiếng riêng như máy phát hình tương tự). + Ngõ ra của khối khuếch đại công suất nối với khối lọc hài (harmonics filter), khối lọc kênh (channel filter) và khối chống sét (lightning protection) trước khi đến đầu vào cáp để lên anten phát. Máy phát VN7250 là thế hệ máy phát mới, sử dụng làm mát máy Trang 7
bằng chất lỏng cho từng module khuếch đại công suất ( mỗi module dùng nguồn điện riêng). Bộ Exciter bao gồm nhiều module khác nhau: Encoder cho DVB-T đối với tín hiệu video số đầu vào hoặc encoder cho tín hiệu video tương tự đầu vào. Bộ sửa lỗi tiến kỹ thuật số (Precorrector). Bộ điều chế (Modulator) Bộ điều khiển ( Controller) Đơn vị điều khiển (Control unit), Motherboard (mạch chinh). Phần nguồn điện. V. Sơ đồ khối thu tín hiệu : a/ Sơ đồ khối máy thu : Bộ cân Bộ giải Nyp RF Chỉnh Giải điều bằng mã trong chế kênh kênh Nyp Bộ giải Giải mã ngoài Bộ chèn xáo trộn Reed-Solomon ngoài Hình 5-1 : Sơ đồ khối máy thu b/ Sơ đồ khối thu kênh truyền hình kỹ thuật số mặt đất trong thực tế : Video Video RF Receiver Encoder Modulation Audio Audio Video Video RF Receiver Encoder Modulation Audio Audio Video Video RF UHF Receiver Encoder Modulation Audio Audio Anten Yagi : thường dùng anten có nhiều chấn tử dẫn xạ, 1 chấn tử chủ động, một số chấn tử phản xạ. Bộ Splitter : bộ chia tín hiệu từ một ngõ vào sẽ cho ra nhiều ngõ ra. Receiver : là đầu thu kỹ thuật số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T có chức năng giải điều chế, giải mã truyền dẫn (kênh), giải đa hợp/ sửa lỗi, giải mã nguồn, biến đổi số sang tương tự. Encoder : bộ mã hóa. Modulation : Bộ điều chế. Trang 8
+ Tín hiệu truyền hình kỹ thuật số thu được từ Anten Yagi sẽ đưa qua bộ chia Sliptter thành nhiều đường tín hiệu, mỗi đường ra được đưa vào đầu kỹ thuật số sẽ cho ra tín hiệu hình và tín hiệu tiếng như ban đầu. Hai tín hiệu này được đưa vào bộ mã hóa để thực hiện mã hóa các kênh truyền hình, tín hiệu sau đó sẽ được điều chế lại với sóng mang được chọn lựa theo sự sắp xếp các kênh truyền hình hữu tuyến trong cáp đồng trục. + Máy thu hình số DVB-T EFA (của hãng Rohde & Schwarz, Đức) thỏa mãn tiêu chuẩn ETS300744 có thể thu, giải điều chế, giải mã và phân tích tín hiệu OFDM. Máy thu EFA có các khả năng sau đây: Độ rộng băng tần kênh: 6/7/8 MHz Mode điều chế : 2K/8K. Đồ thị chòm sao : QPSK, 16-QAM, 64-QAM. Tỉ lệ mã hóa : 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8. Khoảng bảo vệ : 1/4, 1/8, 1/16, 1/32. Giải điều chế phân lớp:  = 2, 4. Sửa lỗi Reed-Solomon : RS(204/188). Độ rộng băng tần mạch lọc SAW: 6/7/8 MHz. + Tín hiệu đi vào máy thu hình từ anten là tín hiệu OFDM. Sauk hi biến đổi xuống (downconverter), ta có tín hiệu trung tần IF 36MHz. Tín hiệu này được lọc bằng các mạch lọc Saw khác nhau ( phụ thuộc vào độ rộng băng tần kênh) và cộng nhiễi Gauss bên trong. Tiếp theo, tín hiệu IF được biến đổi thành băng tần cơ bản bằng cách sử dụng bộ tạo dao động điều khiển số. Phép biến đổi FFT (2K/8K) biến đổi tín hiệu từ miền thời gian vào miền tần số. Sau đó xấp xỉ kênh được dùng để sửa biên độ/ pha/ độ trễ của tín hiệu làm cho hầu hết các xung bị su y giảm trong khi truyền dẫn RF. Tiếp theo, các gói dữ liệu được dùng cho bộ giải mã chập Viterbi, bộ giải chèn dữ liệu, bộ giải mã Reed- Solomon và bộ giải ngẫu nhiên hóa dữ liệu (phân tán năng lượng). Cuối cùng, giao diện Mpeg-2 đưa dòng truyền Mpeg-2 đã giải điều chế đến đầu ra phần cứng (TSSPi, TSASi). + Máy thu hình số EFA là máy thu chuyên dùng, ngoài chức năng trên, nó còn cho phép thực hiện nhiều phép đo và hiển thị các thông số sau: đồ thị chòm sao, các thông số OFDM, hiển thị tỉ số lỗi điều chế MER, đồ thị I/Q, xấp xỉ kênh, phân tích phổ, hàm phân bố biên độ, chức năng phân bố tích lũy CCDF, đáp ứng xung… Trang 9
VI. Các thông số đo kiểm tra : Có nhiều phép đo để đánh giá chất lượng hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T. Các thông số cần thiết để đo và kiểm tra như: Hình : Sơ đồ khối một máy phát DVB-T. Độ chính xác tần số RF Mục đích: nhằm xác định độ chính xác của tần số cao tần (RF) trong quá trình xử lý tín hiệu trong hệ thống OFDM. Giao diện: ngõ ra hai khối nâng tần và khuếch đại công suất. Phương pháp: các sóng mang ngoài cùng trong tín hiệu DVB-T là các sóng mang hoa tiêu liên tục. Các tần số này được đo (nếu cần thiết thì sử dụng nguồn tham chiếu có độ chính xác cao) và tính trung bình của hai giá trị. Độ chọn lọc Mục đích : nhằm nhận biết khả năng loại bỏ can nhiễu ngo ài kênh máy thu. Giao diện : việc đo – kiểm tra mức tín hiệu đầu vào và can nhiễu được thực hiện tại ngõ vào máy thu và sử dụng ngõ ra hai khối giải mã trong và giải mã tráo ngoài cho bộ kiểm tra BER. Phương pháp : Công suất đầu vào được điều chỉnh đến 10db trên mức công suất tối thiểu. Ngưỡng C/I cần thiết để đảm bảo “hầu như không có lỗi” (QEF) sau bộ giải mã RS (BER < 10-4 trước bộ giải mã RS) được đo như một hàm số của tần số can nhiễu CW (continuous wave). Phạm vi điều khiển tự động tần số Mục đích : nhằm xác định dải tần số trong khoảng đó máy thu có thể đồng bộ đ ược. Giao diện : kiểm tra tín hiệu ngõ vào máy thu (test), và kiểm tra đồng bộ dòng truyền tải TS ở ngõ ra máy thu. Phương pháp : cho một tín hiệu vào đầu vào máy thu với mức 10db trên mức công suất tối thiểu. Tín hiệu đ ược dịch tần số theo từng b ước tới giá trị danh định, lỗi byte đồng bộ (Sync byte error) được thiết lập ngay khi byte đồng bộ đúng (0x47) không xuất hiện sau 188 hoặc 204 byte. Điều này rất cần thiết bởi cấu trúc đồng bộ đ ược sử dụng trong toàn bộ d6ay chuyền từ bộ mã hóa đến bộ giải mã. Hơn nữa việc kiểm tra phải được thực hiện đối với từng byte vì điều này có thể không nhất thiết phải đ ược thực hiện ở bộ mã hóa. Công suất RF/IF Mục đích : để đo công suất tín hiệu hoặc công suất mong muốn. Trang 10
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 b ình của tín hiệu và được đo bởi bộ cảm ứng công su ất nhiệt. Khi sử dụng máy phân tích phổ hoặc máy thu chuẩn cần tích hợp công suất tín hiệu b ên trong dải thông của tín hiệu (n x fSPACING). Hình : Sơ đồ khối máy thu DVB-T 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 b ình), hoặc công suất không mong muốn có thể đo bằng máy phân tích phổ (ngo ài dịch vụ). Công suất tạp nhiễu được xác định trong dải thông của tín hiệu OFDM (n x fSPACING). Độ nhạy máy thu/ dải động đối với kênh Gaussian 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
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. # Quan hệ giữa Ber và tỉ số C/N khi thay đổi công suất máy phát: Mục đích : để đánh giá Ber của một máy phát khi tỉ số sóng mang trên nhiễu (C/N) thay đổi, phép đo được lập lại với các giá trị công suất phát rat rung b ình khác nhau. Phép đo này có thể được sử dụng để so sánh chất lượng kỹ thuật một máy phát so với lý thuyết hoặc so với các máy phát khác. Giao diện : từ ngõ ra Mã trong bên máy phát đến bộ Giải mã trong bên máy thu. Phương pháp : một chuổi nhị phân giả ngẫu nhiên (PRBS) từ ngõ ra khối Mã trong máy thu được đưa đến khối Tráo trong thì giá tr ị của tỉ số C/N được thiết lập tại đầu vào máy thu kiểm tra (test receiver) bằng cách cộng thêm nhiễu Gaussian và Ber của chuỗi nhị phân giả ngẫu nhiên được đo tại điểm vào của khối Giải mã trong bằng máy đo Ber. Phép đo được lặp lại với các giá trị công suất phát ra trung b ình khác nhau. Một máy phát thử nghiệm sẽ tạo ra 223-1 PRBS như được định nghĩa bởi ITU-T Rec.O.151[12] --> Để đo công suất nhiễu và công suất sóng mang, bề rộng dải thông được xác định bằng n x fSPACING, với n là số sóng mang tích cực (6817 hoặc 1705 sóng mang trên kênh 8MHz và fSPACING là khoảng cách giữa các tần số sóng mang OFDM. Trang 12