Mer коэффициент ошибок модуляции - Не ошибается лишь тот, кто ничего не делает!

From Wikipedia, the free encyclopedia

The modulation error ratio or MER is a measure used to quantify the performance of a digital radio (or digital TV) transmitter or receiver in a communications system using digital modulation (such as QAM). A signal sent by an ideal transmitter or received by a receiver would have all constellation points precisely at the ideal locations, however various imperfections in the implementation (such as noise, low image rejection ratio, phase noise, carrier suppression, distortion, etc.) or signal path cause the actual constellation points to deviate from the ideal locations.

Transmitter MER can be measured by specialized equipment, which demodulates the received signal in a similar way to how a real radio demodulator does it. Demodulated and detected signal can be used as a reasonably reliable estimate for the ideal transmitted signal in MER calculation.

Definition[edit]

An error vector is a vector in the I-Q plane between the ideal constellation point and the point received by the receiver. The Euclidean distance between the two points is its magnitude.

The modulation error ratio is equal to the ratio of the root mean square (RMS) power (in Watts) of the reference vector to the power (in Watts) of the error. It is defined in dB as:

$mathrm{MER (dB)} = 10 log_{10} left ( {P_mathrm{signal} over P_mathrm{error}} right )$

where P_error is the RMS power of the error vector, and P_signal is the RMS power of ideal transmitted signal.

MER is defined as a percentage in a compatible (but reciprocal) way:

$mathrm{MER (%)} = sqrt{ {P_mathrm{error} over P_mathrm{signal}} } times 100%$

with the same definitions.

MER is closely related to error vector magnitude (EVM), but MER is calculated from the average power of the signal. MER is also closely related to signal-to-noise ratio. MER includes all imperfections including deterministic amplitude imbalance, quadrature error and distortion, while noise is random by nature.

References[edit]

ETSI technical report ETR 290: «Measurement guidelines for DVB systems», Errata 1, May 1997

Источник

Как разработчика приборов для измерения параметров телевизионных сигналов меня часто спрашивают, как правильно интерпретировать результаты измерений. В настоящее время для специалистов, обслуживающих системы телеприема, доступно большое количество измерительных приборов, а значит, есть возможность количественно оценить качество телевизионных каналов, в том числе каналов с цифровой модуляцией. Однако при интерпретации измеренных величин до сих пор чувствуются неуверенность и сомнения. В этом материале я изложу свою точку зрения на значимость каждого из параметров, характеризующих качество телевизионного сигнала.

Mой взгляд на этот вопрос в основном формировался в процессе собственных разработок и производства телевизионных измерительных приборов. Но свою лепту внесли и консультации со специалистами всемирно известных компаний, производящих подобные приборы, и общение с операторами кабельных сетей.

Должен оговориться, что все нижеизложенное в первую очередь касается цифрового кабельного телевидения стандарта DVBC. Но в силу родственных связей между форматами DVB-вещания мои рассуждения с некоторыми оговорками можно отнести и к DVB-S, DVB-T, и др.

Содержание

Пять основных параметров
BER vs MER
Самый важный параметр
Время измерения BER
Преимущества MER
Констелляционная диаграмма
Особенности измерения уровня цифровых сигналов
Общие рекомендации по оценке качества цифровых каналов
Использованная литература

Пять основных параметров

Для начала рассмотрим набор измеряемых параметров цифровых каналов, доступных владельцам современных приборов. Как правило, эти приборы позволяют измерять пять параметров.

Первый из них — уровень сигнала в канале. Без сомнения, это один из важнейших параметров, характеризующих качество приема. Несмотря на то, что это самый понятный для специалистов параметр и его с достаточной точностью можно измерить даже приборами, предназначенными для аналоговых сигналов, при анализе результатов измерений иногда встречаются неправильные толкования и недопонимания.

Следующий параметр — MER (Modulation Error Ratio), или Коэффициент ошибок модуляции. По своей сути MER близок параметру SNR (сигнал/шум). В некоторых странах вместо параметра MER применяют EVM (Величина вектора ошибки), но по существу это одно и то же, выражаемое в разных единицах.

Третий параметр — BER (Bit Error Ratio), или Коэффициент битовых ошибок. Он характеризует частоту появления ошибочно восстановленных битов в демодулированном потоке данных и для стандарта DVB-C измеряется в двух точках: до декодера РидаСоломона и после него. Поэтому фактически это два параметра, которым часто присваивают названия preBER и postBER. Параметр postBER — та величина, которую пользователю иногда предъявляют как значение счетчика ошибочных пакетов за интервал наблюдения.

Последний параметр — констелляционная диаграмма, которая представляет собой график расположения символов на амплитуднофазовой плоскости, формируемый с накоплением за определенное время. Как правило, диаграмма рассматривается как некий качественный, а не количественный параметр, позволяющий оценить характер искажений входного радиосигнала.

Теперь можно приступить к более подробному анализу каждого из параметров на предмет их важности в оценке качества принимаемого цифрового сигнала.

BER vs MER

В специализированной литературе, журналах и на интернет-форумах часто разгораются дискуссии о значимости этих параметров; нередко можно встретить мнение, что самым важным и информативным параметром является MER. Сторонники этой точки зрения мотивируют ее тем, что зависимость величины MER от уровня шумов в полосе канала носит более пологий характер по сравнению с кривой BER, поэтому можно точнее оценить запас по устойчивому приему сигнала. В этом высказывании есть, конечно, большая доля истины. В самом деле, диапазон измерения MER, как правило, находится в пределах от 26-27 дБ до 38-42 дБ и выше (для модуляции QAM-256). Это позволяет оценить запас по качеству сигнала от порога синхронизации, когда демодулятор только-только начинает восстанавливать сигнал при значении preBER 1E-2…1E-3 . К тому же значение MER, как правило, более стабильно по сравнению с BER, особенно когда BER ниже 1E-7, что объясняется временем усреднения этих величин. К этому обстоятельству я вернусь немного позже.

Mux: MER-ы бывают пиковые и среднеквадратичные. Среднеквадратичные отражают усредненное значение за период измерения, а пиковые — максимальное. Если измеряется среднеквадратичное, то вполне возможны краткие развалы картинок принормальном MER-е, но переход на измерения пикового значения покажут эти сбои.

Mux: Достижимая точность измерения MER тем выше, чем ниже размерность модуляции измеряемого сигнала. Чем больше точек констелляции должен обрисовать ЦАП, тем меньше у него времени на каждую точку. Karlson2k: MER — хороший показатель, однако не единственный. Для приёмника

скорее важен BER или даже PER (BER после декодера Рида-Соломона). Иногда с одними тем же MER могут быть совсем разные BER.

В «обычных» условиях корреляция между MER и BER достаточно чёткая. Действительно, появление BER свидетельствует о подходе к границе (которая для цифры очень тонкая — здесь ещё есть, ещё чуть-чуть и уже совсем нет). Но как раз граница и важна. Тем не менее, в реальной жизни полно условий, когда чёткость корреляции начинает сбивается. Например — частотный сдвиг, из-за допплеровского эффекта (актуально для DVB-H) или по каким-то другим причинам. Иногда сбой может быть вызван «особенностями» передатчиков. Конечно, на BER сложно ориентироваться при измерениях, особенно «быстрых», и в большинстве случаев достаточно на MER. Но при любых важных измерениях без BER не обойтись.

А на практике для бытовых приёмников важен еще и уровень сигнала. К сожа- лению, разница в минимальном уровне, при котором бытовой приёмник цепляется за сигнал, доходит до 30-35 дБ у разных моделей даже от одного производителя. Штампуется же всё «подешевле». То есть на что ориентироваться при постройке

сети — вопрос ещё тот .

Самый важный параметр

Тем не менее, берусь утверждать, что самый важный параметр из всех измеряемых для цифрового сигнала — BER, а точнее — postBER. Ведь уверенно заявлять, что восстановление потока, полученного за определенный период, было абсолютным, можно только в случае, если postBER за это время оказался равным нулю. В реальности значение для postBER, равное 1E10…1E11, говорит о частоте появления ошибки в восстановленном потоке данных не более 2…20 бит в час. Такой прием можно характеризовать как безошибочный. В соответствии с научной терминологией соответствующий поток данных можно назвать «квазисвободным от ошибок».

У BER есть, правда, один недостаток — невозможность оценить запас сигнала по качеству, за счет которого можно уверенно принимать и восстанавливать цифровой поток в течение длительного времени. В пороговой ситуации уменьшение значения MER для одного канала всего на 1-2 дБ может изменить ситуацию от полного восстановления данных к полной невозможности приема сигнала на этом канале и скачкообразному изменению значения BER.

Но, тем не менее, важность этого параметра весьма высока. Особенно он может быть полезен сторонникам контроля телевизионного изображения. Параметр postBER полностью заменяет контроль картинки за исключением того случая, когда в структуре транспортного потока MPEG присутствуют ошибки, приводящие к артефактам изображения. Но они не всегда приводят к дефектам картинки, заметным на экране монитора, или же искажениям звукового сопровождения, да и вообще появляются достаточно редко.

Зато postBER по сравнению с контролем изображения имеет несколько преимуществ. Во-первых, он показывает общее количество ошибок в транспортном потоке, а не на одной программе, как при контроле картинки.

Во-вторых, вычислению postBER никак не препятствует шифровка потоков системами условного доступа. И для открытых, и для закрытых каналов он вычисляется одинаково.

И, в-третьих, postBER более чувствителен к ошибкам: счетчик невосстановленных пакетов будет неумолимо увеличиваться с каждой следующей ошибкой, хотя «битый» пакет может принадлежать другой программе или вообще не оказывать влияния на картинку или звук и, как результат, будет пропущен при визуальном контроле.

С точки зрения оценки запаса по качеству сигнала более информативен, конечно, preBER. Общеизвестно, что пороговое значение preBER, равное 2E-4, дает возможность восстанавливать данные до требуемых 1E-10…1E-11 значения postBER. Но это как раз тот случай, когда мы находимся на границе между уверенным приемом и отсутствием возможности восстановить сигнал при ухудшении значения MER. Если при измерении параметров мы получаем значение preBER, скажем, 1E-6, это уже указывает на наличие некоего запаса, позволяющего нам быть увереннее в будущем.

Время измерения BER

Большинство приборов для измерения параметров сигналов с цифровой модуляцией имеют нижнюю границу диапазона измерения параметра BER 1E-8 или 1E-9, реже — 1E-10, 1E-11. Совершенно естественно, что пользователи приборов хотят иметь границу как можно ниже, а результат измерения получать как можно быстрее. Давайте посчитаем: если мы используем модуляцию QAM-256 и символьную скорость 6,9 Мбод, то битовая скорость на входе декодера РидаСоломона будет составлять 6,9*8=55,2 Мбит/с. Если вероятность появления ошибки 1E-8, то для измерения этой величины нам надо накопить 10⁸ бит потока данных, из которых один бит будет ошибочным. А накапливать мы их будем в течение 10⁸/55,2×10⁶ = 1,8 с. То есть один неправильно декодированный бит будет появляться, в среднем, раз в две секунды.

Результат, измеренный за этот промежуток времени, будет, конечно, весьма неточным. Для уменьшения случайной погрешности необходимо его усреднить хотя бы за 10 периодов измерения, то есть за 18 секунд. Если мы захотим измерить BER с нижней границей 1E-9, то для этого нам потребуется в 10 раз больше времени: 180 секунд или 3 минуты, а для получения достоверного результата 1E-11 мы должны ждать пять часов! Если использовать модуляцию более низкого порядка или более низкую символьную скорость, время измерения увеличится еще больше

MER (Modulation Error Ratio) — это ошибка модуляции, характеризующая отклонение реального символа от местоположения символа идеального на констелляционной диаграмме¹.

По сравнению с BER параметр MER предоставляет более оперативную информацию о сигнале. Как я уже упоминал, MER является подобием параметра отношения сигнал/шум, хотя и учитывает большее число факторов, искажающих исходный радиосигнал. Значение параметра так же усредняется по времени, как и все величины, связанные с измерением мощности, но его измерение производится для каждого символа и, учитывая большие символьные скорости, накопление за одну секунду дает достаточно достоверный результат.

Вторым достоинством параметра MER является возможность его измерения с нормированной точностью. Большинство современных микросхем декодеров, на основе которых производятся приборы, позволяют вычислять MER аппаратно или на основе величин амплитуд векторов I и Q.

Под аппаратным вычислением я имею в виду возможность получения среднеквадратичного значения вектора ошибки из одного из внутренних регистров демодулятора. Во всяком случае производители микросхем утверждают, что это именно оно, и измерения, в принципе, это подтверждают. А зная среднеквадратичное значение вектора ошибки, вычислить MER уже несложно.

Использование значений амплитуд векторов квадратур для этих целей часто менее пригодно, потому что от микросхемы можно получить лишь 7 или 8 двоичных разрядов амплитуды QIвекторов. В результате динамический диапазон расчетного значения MER получается весьма низок. А разрядность регистра ошибки, напротив, часто бывает 10-, а то и 16-битная.

Погрешность измерения, связанную с неидеальными параметрами тюнера и демодулятора, можно скорректировать, имея источник сигнала с калиброванным параметром сигнал/шум. Калибровка производится для входного сигнала с добавлением только белого шума, но такой метод, тем не менее, дает весьма хороший результат.

Поэтому погрешность параметра MER для многих приборов является нормированной величиной в отличие от BER. Точность измерения BER зависит от качества приемника и демодулятора прибора, и корректировать ее невозможно. В результате измерение BER разными приборами дает близкие значения при плохом и заметно различающиеся при хорошем (при больших значениях MER).

То есть более качественный прибор показывает более низкие (более близкие к реальным) значения BER. Способность измерять низкие значения BER является хорошим индикатором качества измерительного прибора.

Если это так, возникает вопрос: «А не достаточно ли измерять один только MER для оценки качества принимаемого сигнала, ведь время измерения небольшое. Параметр предоставляет комплексную и точную информацию. С этим можно согласиться, но только в одном случае, когда к исходному сигналу примешивается только белый гауссовский шум. Как показывают практика и тестовое моделирование, при выполнении этого условия MER совпадает с SNR, и поэтому в данном случае для определения значений preBER и postBER можно воспользоваться кривыми зависимости BER от отношения SNR входного сигнала.

Констелляционная диаграмма

К сожалению, в реальной жизни все далеко не так идеально. На пути доставки телевизионного сигнала от источника до конечного пользователя существует великое множество факторов, приводящих к искажению сигнала. В результате для определения качества сигнала все-таки приходится использовать все возможные параметры, в том числе констелляционную диаграмму.

ассмотрим подробнее процесс демодуляции сигнала с цифровой модуляцией. После синхронизации с входным сигналом на выходе блока демодулятора для каждого символа появляются два значения векторов I и Q.² Пара векторов определяет точку на амплитуднофазовой плоскости, каждая из которых принадлежит одной клетке, определяющей конкретное значение символа. В идеальном случае точки ложатся точно в середины клеток.

В условиях воздействия шума точки получают некоторое смещение от ожидаемого положения, которое носит название вектора выходной ошибки. Если точка остается в пределах своей клетки, демодулятор принимает правильное решение, в противном случае символу присваивается значение соседней клетки, что к появлению ошибки во входном потоке данных. Добавление белого шума к входному сигналу приводит к «размазыванию» точки в пятно круглой формы (рис. 1). Наибольшая частота попадания точки — в центре, а к краю окружности она уменьшается. В этом случае все пятна имеют примерно одинаковый диаметр.

Теперь рассмотрим случай одновременного воздействия белого и фазового шумов на демодуляцию сигнала. На рис. 2 приведена констелляционная диаграмма для сигнала с добавлением паразитной фазовой модуляции (джиттер фазы), из которой видно, что фазовая модуляция приводит к большему отклонению точек от центра клетки с увеличением длины вектора. В результате вероятность возникновения ошибки при декодировании точек в углах констелляционной диаграммы резко увеличивается. При этом значение MER уменьшается не так сильно, потому как смещение для точек ближе к центру диаграммы незначительное.

Ситуация ухудшается еще сильнее в случае, если кроме фазовой модуляции присутствует компрессия сигнала, появившаяся при прохождении им активных устройств в зоне нелинейности их передаточной характеристики. Вершины длинных векторов смещаются к центру констелляционной диаграммы, в результате чего вероятность ошибок для этих векторов увеличивается еще значительнее. На значение MER такие искажения также не оказывают большого влияния.

Ниже приведены результаты моделирования трех перечисленных ситуаций: измерение сигнала QAM-256 в случае воздействия только белого шума, белого шума и фазовой модуляции и белого шума одновременно с компрессией амплитуды сигнала. Три соответствующие констелляционных диаграммы представлены на рис. 3.

На следующей диаграмме (рис. 4) представлены три кривые зависимости параметра BER при изменении отношения сигнал/шум во входном сигнале. Синяя линия соответствует первому случаю, когда во входном сигнале присутствует только белый шум, фиолетовая — белый шум и фазовая модуляция и, наконец, зеленая — белый шум и компрессия.

Рис. 4. Кривые зависимости параметра BER при изменении отношения сигнал/шум во входном сигнале

Видно, что при низких значениях сигнал/шум линии практически совпадают, но с увеличением параметра они начинают расходиться. Наконец, на последнем графике (рис. 5) приведена зависимость параметра MER при тех же условиях. Из графика видно: при соотношении сигнал/шум 36 дБ при добавления фазовой модуляции к входному сигналу MER уменьшается на 0,5 дБ, при этом значение BER ухудшается сразу на несколько порядков. Еще сильнее влияние компрессии, хотя она и едва различима на констелляционной диаграмме.

Это не единственные случаи искажения в исходном входном сигнале, которые приводят к сильному ухудшению BER при незначительном изменении значения MER. К аналогичным последствиям приводят фазовые искажения квадратур, амплитудный разбаланс векторов квадратур и т.д.

Правда, последние виды искажений возникают реже. Гораздо хуже ситуация с помехой импульсного характера. Такого рода искажения сигнала не редкость, поскольку существует большое количество устройств, излучающих радиосигнал, который может
выступать в роли импульсной помехи для cигнала телевизионного.

При достаточно низкой частоте повторения и короткой длительности такая помеха практически не влияет на значение MER, но при этом может приводить к полной деградации BER. Ситуация осложняется тем, что подобную помеху сложно обнаружить. Часто не помогает и анализатор спектра. К примеру, если мешающий сигнал находится в полосе канала и при этом меньше по мощности на 20-30 дБ, то он маскируется полезным сигналом.

Особенности измерения уровня цифровых сигналов

Пожалуй, самым понятным для цифровых ТВсигналов, как и для аналогового телевидения, является параметр, характеризующий мощность сигнала. Но, тем не менее, довольно часто возникают вопросы, связанные с определением уровня цифровых каналов, поэтому немного внимания уделим и этому параметру.

Для аналогового телевидения измеряется уровень напряжения радиосигнала несущей частоты изображения. Для цифрового ТВ — «мощность радиосигнала в полосе канала» (такое название часто применяется в зарубежной литературе) или «фактический уровень напряжения радиосигналов с цифровой модуляцией в полосе частот распределения радиосигналов», как он называется в российском ГОСТ Р 52023 — «Сети распределительных систем кабельного телевидения». В России параметр принято обычно измерять в дБ относительно 1 микровольта (дБмкВ) как для аналоговых, так и для цифровых каналов.

Мощность3 радиосигнала для цифровых каналов измеряется как уровень напряжения немодулированного сигнала, который на нагрузке 75 Ом рассеивает мощность, эквивалентную мощности сигнала измеряемого канала.

При измерении уровней сигналов с помощью специализированных телевизионных измерителей или универсальных анализаторов спектра следует учитывать, что в аналоговых каналах характер сигнала — узкополосный, то есть основная часть мощности канала сосредоточена в довольно узком частотном диапазоне, а цифровые каналы характеризуются равномерным распределением мощности в полосе канала. В основе работы измерителей уровня лежит принцип селективного вольтметра. То есть в спектре радиосигнала выделяется (отфильтровывается) определенная частотная полоса, а затем измеряется напряжение сигнала, попавшего в эту полосу.

Если при измерении уровня узкополосного сигнала ширина его спектра заведомо меньше полосы измерения4, уровень измеряемого сигнала будет постоянным при изменении полосы измерения в пределах канала. Ситуация меняется при измерении широкополосных сигналов, каковыми являются радиосигналы цифрового телевидения. В этом случае чем шире полоса измерения прибора, тем выше уровень измеряемого напряжения. На рис. 6 представлена спектрограмма частотного диапазона с несколькими телевизионными каналами с аналоговой и цифровой модуляциями.

Спектрограмма была снята с помощью прибора с полосой измерения 230 кГц. На первый взгляд, уровни цифровых каналов ниже аналоговых более чем на 10 дБ. Однако для аналогового канала S20 уровень (Uan) можно определить по спектру как 66 дБмкВ. А для определения мощности сигнала цифрового канала S23 необходимо применить следующую формулу:

U_цк = U_изм + 10lg(В_ц/В_из) + К,⁵

где U_цк — искомая мощность цифрового канала;

U_изм — уровень напряжения измеренный в центре полосы канала; В_ц — полоса частот, занимаемая цифровым каналом; В_из — полоса измерения прибора;

К — поправочный коэффициент, компенсирующий погрешности измерения⁶.

Подставив исходные данные в формулу, получим:

U_S23 = 53 + 10lg(7,5/0,23) + 1 = 69 дБмкВ.

Таким образом, на самом деле уровень мощности канала S23 на 3 дБ больше, чем S20.

В режиме измерения уровня специализированные телевизионные приборы автоматически производят такой пересчет цифровых каналов с учетом их полосы и отображают их мощность корректно. Но при работе в режиме анализатора спектра и при измерении приборами, не рассчитанными на работу с цифровыми каналами, надо помнить об этой особенности. Такой метод измерения мощности канала в одной частотной точке дает достаточно точный результат только в случае достаточной равномерности АЧХ в полосе канала.

Общие рекомендации по оценке качества цифровых каналов

Кабельные операторы, давно работающие с цифровым телевидением и имеющие большой опыт, советуют классифицировать состояние кабельной сети по трехбалльной шкале. Оценка три балла означает, что параметры каналов в сети соответствуют требованиям качественного приема и обладают достаточным запасом для стабильной, долговременной работы. От оператора при этом требуется только продолжение текущего контроля. Оценка два балла: параметры каналов также соответствуют требованиям качественного приема, но их значения не имеют достаточного запаса для обеспечения долговременной стабильной работы.

Такое состояние сети требует от оператора планового проведения работ для выявления источника проблем и принятия решения о методах восстановления состояния сети до трех баллов. И, наконец, третье состояние сети с оценкой один балл: параметры одного или нескольких каналов не отвечают требованиям качественного приема, что требует от оператора немедленных действий по ремонту или настраиванию сети для поднятия до второго или третьего уровня. Для оценки каждого канала необходимо измерить все параметры на абонентском отводе. Оценка присваивается в соответствии со следующими условиями.

Оценка 3 балла (выполняются все четыре условия): Уровень канала: соответствует расчетному уровню для данной точки сети с учетом неравномерности и принятой разницы между уровнями аналоговых и цифровых каналов.

MER: не меньше 36 дБ для модуляции QAM-256 и 28 дБ для модуляции QAM-64.

PreBER не превышает 1E7. PostBER: не превышает 1E9.

Оценка 2 балла (выполняются все четыре условия): Уровень канала: соответствует расчетному уровню для данной точки сети с учетом неравномерности и принятой разницы между уровнями аналоговых и цифровых каналов.

MER: находится в пределах от 34 до 36 дБ для модуляции QAM256 и от 26 до 28 дБ для модуляции QAM64.

PreBER: не превышает 1E6. PostBER: не превышает 1E9.

Оценка 1 балл (выполняется хотя бы одно условие):

Уровень канала: не соответствует расчетному уровню для данной точки сети с учетом неравномерности и принятой разницы между уровнями аналоговых и цифровых каналов.

MER: значение меньше 34 дБ для модуляции QAM-256 и меньше 26 дБ для модуляции QAM-64.

PreBER: значение выше 1E6. PostBER: значение выше 1E-9.

Если есть возможность контроля констелляционной диаграммы, необходимо добавить еще одно условие. Для оценки «3» форма констелляционной диаграммы не должна содержать ярко выраженных фазовых искажений, дисбаланса квадратур и искажений типа компрессии сигнала. При наличии подобных искажений измеряемому каналу должна быть присвоена оценка не выше двух баллов.

При указании значений параметров я исходил из предположения, что они измерены корректно, в пределах погрешности измерения прибора. Но при определенных условиях измеренные значения могут выпадать за пределы погрешности. В этом случае каналу может быть присвоена оценка, не соответствующая действительности.

Данная методика оценки качества не является, конечно, абсолютной и единственно верной. Каждый оператор может для себя выбрать границы значений параметров для оценки качества сигнала в соответствии с особенностями конкретной сети и отдельных каналов; при этом следует придерживаться общего подхода к методу проверки состояния сети.

——

¹ Физический смысл этого параметра и формула для вычисления его среднеквадратичного значения рассмотрены в статьях серии «Цифровое кабельное ТВ. Часть 2. Состав головной станции, расчет ретранслируемого потока», «ТелеСпутник», ноябрь 2007 и «Цифровое кабельное ТВ. Часть 4. Сигнал DVB в распределительной сети. Использование альтернативных стандартов», январь 2008 (прим. ред.).

² I= A cosφ, а Q = A sinφ где А – амплитуда QAM символа, а φ – фаза символа.

³ Имеется в виду мощностная характеристика, в качестве которой в телевидении принято использовать эквивалентное напряжение немодулированного сигнала, который по мощности равен сигналу телевизионному. Хотя в статье применяется термин «мощность цифрового канала», на самом деле подразумевается как раз напряжение этого эквивалентного сигнала (прим. автора).

⁴ Полоса измерения определяется полосой пропускания измерительного фильтра (прим. ред.).

⁵ Так эта формула выглядит в ГОСТ Р 52023 (прим. автора).

⁶ Коэффициент зависит в основном от параметров детектора (тип детектора и его постоянные времени) и прямоугольности измерительного фильтра. Определяется опытным путем и, как правило, составляет 13 дБ (прим. автора).

Андрей Конорев,

ведущий инженер ООО «Планар»

Использованная литература

Б.А. Локшин. Цифровое вещание: — от студии к телезрителю.
ГОСТ Р 52023-2003 «Сети распределительные систем кабельного телевидения».
ETSI TR 101 290 Measurement guidelines for DVB system.

Пять основных параметров

BER vs MER

Mux: MER-ы бывают пиковые и среднеквадратичные. Среднеквадратичные отражают усредненное значение за период измерения, а пиковые — максимальное. Если измеряется среднеквадратичное, то вполне возможны краткие развалы картинок принормальном MER-е, но переход на измерения пикового значения покажут эти сбои.

Mux: Достижимая точность измерения MER тем выше, чем ниже размерность модуляции измеряемого сигнала. Чем больше точек констелляции должен обрисовать ЦАП, тем меньше у него времени на каждую точку. Karlson2k: MER — хороший показатель, однако не единственный. Для приёмника

скорее важен BER или даже PER (BER после декодера Рида-Соломона). Иногда с одними тем же MER могут быть совсем разные BER.

В «обычных» условиях корреляция между MER и BER достаточно чёткая. Действительно, появление BER свидетельствует о подходе к границе (которая для цифры очень тонкая — здесь ещё есть, ещё чуть-чуть и уже совсем нет). Но как раз граница и важна. Тем не менее, в реальной жизни полно условий, когда чёткость корреляции начинает сбивается. Например — частотный сдвиг, из-за допплеровского эффекта (актуально для DVB-H) или по каким-то другим причинам. Иногда сбой может быть вызван «особенностями» передатчиков. Конечно, на BER сложно ориентироваться при измерениях, особенно «быстрых», и в большинстве случаев достаточно на MER. Но при любых важных измерениях без BER не обойтись.

А на практике для бытовых приёмников важен еще и уровень сигнала. К сожа- лению, разница в минимальном уровне, при котором бытовой приёмник цепляется за сигнал, доходит до 30-35 дБ у разных моделей даже от одного производителя. Штампуется же всё «подешевле». То есть на что ориентироваться при постройке

сети — вопрос ещё тот .

Устранение проблем с телесигналом

Проверьте телевизионный сигнал

Сигнал слабее 50% часто приводит к проблемам с приемом. Большинство приемников цифрового телевидения позволяют проверить качество сигнала (см. инструкции. В руководстве по эксплуатации).

Как настроить антенну и телевизор на цифровое телевидение при разных условиях сигнала

Иногда вмешательства, известные как «индукционные помехи», вызваны другими электронными элементами вашего дома, такими как стиральные машины, холодильники и морозильники, водяные насосы и многие другие устройства. Пробовав все, что мы предположили до сих пор, нет другой альтернативы, кроме как подготовиться к чердаку или иначе вытащить эксперта, чтобы проверить вашу антенну на крыше. Чтобы получить лучший цифровой сигнал, вам нужно убедиться, что у вас есть широкополосная антенна, а не только с высоким коэффициентом усиления.
В телевизорах Bravia со встроенным цифровым тюнером качество сигнала можно проверить с помощью процедуры, описанной в руководстве по эксплуатации телевизора.

Убедитесь, что используется соответствующая антенна

Сигнал цифрового телевидения поступает через телевизионную антенну, и в большинстве случаев используемая антенна достаточно хороша для получения сигнала при условии, что она правильно расположена и исправна.

Ваш окончательный вариант — если все остальное окажется бесплодным — должен выйти профессиональным авиационным инженером. Принимайте меры предосторожности при принятии решения о том, какую компанию использовать, так как есть много ковбойских костюмов, которые вполне счастливо устанавливают новую блестящую антенну, не проверяя исходную причину ваших проблем с сигналом.

Возникли проблемы с приемом? Мы можем помочь вам решить некоторые из наиболее распространенных проблем при устранении неполадок при приеме. Если это не так, причиной может быть одно из следующего. Нет четкой линии видимости для вещательных башен. Если холмы, деревья, здания или другие географические объекты находятся между вещательными башнями и антенной, сигналы могут оказаться недоступными для вашей антенны. Подъем антенны либо путем размещения ее в более высоком месте, либо с помощью более высокой мачты увеличит прием сигнала.

В некоторых случаях может потребоваться модернизировать антенну.

Это нужно, когда антенна направлена в передатчиков старых аналоговых каналов. Некоторые из передатчиков уже отключены, в частности те, которые расположены в сельских районах. В таком случае придется установить широкополосную антенну, совместимую с цифровым стандартом.

Видео теста антенны ANT-T2-MAX

Цель состоит в том, чтобы достичь максимально беспрепятственной линии видимости для трансляционных вышек. Сигнал может быть потерян в распределении коаксиального кабеля. Важно регулярно проверять коррозию, ослабленные кабельные фитинги или если кабель был скомпрометирован. Если вы используете сплиттер, это может также ослабить силу сигнала. Если прием улучшится, скорее всего, решением будет распределительный усилитель.

Телевизионное изображение постоянно замирает

Коаксиальный кабель от антенны к тюнеру может быть слишком длинным. Если вам нужен длинный кабель или используется сплиттер, вам может потребоваться предусилитель. Вы находитесь в более чем 70 милях от вещательных вышек или вне диапазона антенны. Кривизна земли ограничивает большинство антенн примерно до 70 миль. Если вы находитесь на расстоянии более 70 миль от башни вещания, прием возможен, если используется соответствующее оборудование и имеются подходящие условия.

Использование комнатной антенны

Если по какой-либо причине вы не имеете возможности установить антенну на крыше, используйте чердачную антенну с высоким коэффициентом усиления (такие антенны принимают намного качественнее сигнал, чем другие комнатные антенны меньшего размера). При использовании чердачного антенны на качество сигнала могут влиять такие препятствия:

Самопроизвольный сброс настроек

Станция транслируется на другой частоте. Передатчик для определенных каналов может располагаться на более низкой отметке на широковещательной башне или даже за другими вещательными башнями. Более низкая высота или препятствие на других башнях может вызвать проблемы с прямой видимостью. Измените местоположение или высоту антенны, чтобы убедиться, что проблема не устранена.

Оптимальный уровень сигнала

Процедура автоматического сканирования программы или канала была выполнена неправильно. Каждый телевизор отличается, а разные марки имеют различные процедуры. Подумайте о перемещении антенны, убедившись, что она не находится рядом с металлическими предметами или другими антеннами. Если это не удастся, ваш сигнал может быть слишком сильным и может потребовать использования аттенюатора. Мы можем предложить простые решения. Помощь в получении бесплатного телевидения.

антенну приведены через сплошные стены:
всегда старайтесь направлять антенну к черепицы на чердаке, чтобы сократить количество преград между ним и атмосферным воздухом;
фольговая или свинцовая кровля:
эти материалы создают больше помех для сигнала и могут негативно влиять на его мощность;
холмы и высокие здания:
они могут перекрывать путь между антенной и передатчиком;
дерева:
в условиях сильного ветра и при штормовой погоды деревья могут мешать прохождению сигнала от передатчика к антенне;
резервуары для воды:
при установке антенны на чердаке старайтесь расположить ее подальше от резервуаров для воды и водопровода, поскольку они могут нарушить настройки сигнала;
мусора:
большое количество ненужных вещей на чердаке может создавать помехи для телевизионного сигнала и отрицательно влиять на его мощность.

Использование усилителя сигнала

Если антенна соответствующая, исправная и правильно расположена, но несмотря на это вы получаете слабый сигнал, можно попробовать применить
усилитель сигнала.

Неисправная антенна может повлиять на ваш сигнал

Наш Высокий ветер или сильный дождь может вызвать проблемы при определенных обстоятельствах. Вы заметили проблему только при использовании оборудования, такого как котел или стиральная машина? Вы знаете о внешнем источнике помех, таких как незаконный вещатель?

Безопасны ли вилки?
Любая из этих проблем может быть признаком слабого сигнала.
Ничто не может с этим поделать, и единственное решение — ждать изменения погоды.

После перенастройки, если каналы все еще отсутствуют.
Рекомендуется использовать полностью экранированный мачтовый телевизионный усилитель,

совместимый с цифровым телевидением (это самый тип устройств, которые лучше усиливают сигнал). Для получения оптимальных результатов
поместите усилитель рядом с антенной,
а не рядом с телевизором.

Если также используется фильтр телевизионных помех, его следует устанавливать между усилителем и антенной.

Интерактивные службы не работают

Если все каналы в одном из этих мультиплексов отсутствуют, проблема может быть в вашей антенне. Обратитесь к продавцу или изготовителю оборудования.

Каналы из неправильного региона

Убедитесь, что ваша антенна в хорошем состоянии и указывает на правильный передатчик.
В руководстве по эксплуатации или обратитесь к производителю. Если вы используете общую антенну, и у вас возникают проблемы с приемом, может возникнуть неисправность антенны. Посмотрите, имеют ли другие жители, использующие одну и ту же антенну, ту же проблему.

Проверьте цифровой приемник

Большинство современных телевизоров оснащены встроенными цифровыми приемниками. Чтобы получать сигнал на устаревших телевизорах, к ним нужно присоединить приемник, который часто называют ТВ-приставкой.

Этот приемник обычно присоединяется к телевизору с помощью кабеля SCART, а телевизионная антенна присоединяется к приемнику. Если на телевизоре нет разъема SCART, тогда приемник подключить к универсальному модулятора,

а затем подключить модулятор к телевизору. Обратитесь в местный розничный магазин электротоваров, чтобы получить дополнительную информацию об универсальных модуляторы.

Если по-прежнему нет улучшения, ваша антенна может быть сломана или выровняться. Если вы можете видеть свою внешнюю антенну, посмотрите, указывает ли она в том же направлении, что и другие поблизости. У вас должна быть антенна, а ее соединения проверены на наличие неисправностей.

Это может привести к тому, что надписи экрана и слова будут обрезаны по краям экрана. Проверьте качество сигнала для всех каналов, чтобы показания превышали 40%. . Они автоматически появятся в электронном руководстве программы вашего ресивера. для помощи.

Это можно сделать, выполнив «новую установку». Вы можете увидеть это сообщение, когда вы выбираете какое-либо устройство, антенну или прямую кабельную линию в качестве источника. Условия получения этого сообщения и рекомендуемые решения перечислены ниже.

Проверьте кабели

Если телевизионный сигнал слабый, причиной могут быть старые или поврежденные кабели.

Приемник должен быть подключен к телевизору с помощью одного из перечисленных ниже кабелей.

Коаксиальный кабель

Рекомендуется использовать для спутникового телевидения.

Как правило, устаревшие антенны используют коаксиальные кабели с одним экраном, которые обычно подхватывают больше шумов и помех, что влияет на качество телевизионного сигнала. Если используются устаревшие кабели, следует заменить их на новые.

Если в ваших комнатах заранее смонтированы телевизионные гнезда, их следует осмотреть и убедиться, что все лицевые панели правильно подключены и в них используется коаксиальный кабель с двойным экраном. Также следует убедиться, что кабель надежно подключен

к лицевой панели и приемника.

Кабель SCART

При использовании приемника цифрового телевидения с разъемом SCART убедитесь, что он может выводить сигналы RBG

(при этом телевизор должен поддерживать сигналы RGB). Это улучшит качество телевизионного изображения.

Телевизионные помехи часто вызываются перекрестными помехами в низкокачественных кабелях SCART. В результате этого появляется расплывчатое изображение другого телеканала, которое затеняет изображение канала пока пересматривается. Применение качественного кабеля может устранить эту проблему.

Самый важный параметр

Время измерения BER

Большинство приборов для измерения параметров сигналов с цифровой модуляцией имеют нижнюю границу диапазона измерения параметра BER 1E-8 или 1E-9, реже — 1E-10, 1E-11. Совершенно естественно, что пользователи приборов хотят иметь границу как можно ниже, а результат измерения получать как можно быстрее. Давайте посчитаем: если мы используем модуляцию QAM-256 и символьную скорость 6,9 Мбод, то битовая скорость на входе декодера РидаСоломона будет составлять 6,9*8=55,2 Мбит/с. Если вероятность появления ошибки 1E-8, то для измерения этой величины нам надо накопить 108 бит потока данных, из которых один бит будет ошибочным. А накапливать мы их будем в течение 108/55,2×106 = 1,8 с. То есть один неправильно декодированный бит будет появляться, в среднем, раз в две секунды.

Преимущества MER

MER (Modulation Error Ratio) — это ошибка модуляции, характеризующая отклонение реального символа от местоположения символа идеального на констелляционной диаграмме1.

Констелляционная диаграмма

ассмотрим подробнее процесс демодуляции сигнала с цифровой модуляцией. После синхронизации с входным сигналом на выходе блока демодулятора для каждого символа появляются два значения векторов I и Q.2 Пара векторов определяет точку на амплитуднофазовой плоскости, каждая из которых принадлежит одной клетке, определяющей конкретное значение символа. В идеальном случае точки ложатся точно в середины клеток.

Рис. 4. Кривые зависимости параметра BER при изменении отношения сигнал/шум во входном сигнале

Правда, последние виды искажений возникают реже. Гораздо хуже ситуация с помехой импульсного характера. Такого рода искажения сигнала не редкость, поскольку существует большое количество устройств, излучающих радиосигнал, который может выступать в роли импульсной помехи для cигнала телевизионного.

Оптимальный уровень сигнала на выходе телевизионной абонентской розетки

Некоторые начинающие операторы кабельных сетей неоправданно стремятся завысить уровни TV-сигналов на выходах телевизионных абонентских розеток. Иногда доводят уровень до 85…95 дБмкВ. Такое решение не только неоправдано экономически, но иногда и портит качество доставляемого сигнала.

Логично предположить, что идеальным уровнем сигнала является тот уровень, который необходим для качественной работы самого телевизионного приемника.

Нормативный документ

Уровень сигнала на абонентской розетке, дБмкВ	Различие в уровнях сигналов, не более, дБ
MB (30-300 МГц)	ДМВ (300-1000 МГц)
ГОСТ 28324-89	57-83	60-83	12
CENELEC EN 50083-7	57-74	57-74	12

Попытаемся разобраться, чем же регламентируются приведенные выше значения.

Минимальный уровень сигнала обусловлен чувствительностью телевизионного приемника. Реальная чувствительность учитывает влияние собственных шумов усилительных каскадов TV и определяется минимальным уровнем полезного сигнала при заданном отношении сигнал/шум=26 дБ.

Отношение сигнал/шум на входе TV, дБ	Различимость шума (визуально)	Качество изображения (визуально)
менее 26	шум преобладает	неприемлемо
30	заметен	плохое
37	мало заметен	хорошее
более 46	отсутствует	отличное

Телевизионные приемники, согласно своих паспортных данных, имеют чувствительность 32…43 дБмкВ.

Тип телевизора	Реальная чувствительность
MB (30-300 МГц)	ДМВ (300-1000 МГц)
импортный, современный отечественный	40 мкВ (32 дБмкВ)	70 мкВ (37 дБмкВ)
отечественный второго поколения	100 мкВ (40 дБмкВ)	140 мкВ (43 дБмкВ)

Учитывая, что идеальное качество телевизионного изображения наблюдается при отношении сигнал/шум=46 dB, минимальный уровень сигнала на входе TV приемника Uвх.мин. должен превысить величину его чувствительности на 20 dB, т.е. должен составлять не менее 52 – 57 дБмкВ. Отечественные телевизоры второго поколения для качественного воспроизведения TV сигнала требуют отношение сигнал/шум = 43 dB; для таких приемников Uвх.мин. = 57 – 60 дБмкВ.

Таким образом, минимальный уровень сигнала на выходе абонентской розетки, с некоторым технологическим запасом должен составлять 57 дБмкВ.

Рассматривая максимальный уровень сигнала на входе TV, необходимо брать во внимание два важнейших параметра селектора телевизионных каналов:

Канальная кроссмодуляция между несущей изображения и поднесущими звука и цветности;
взаимная кроссмодуляция между двумя ближайшими несущими изображения отдельных каналов;

Канальная кроссмодуляция глубиной в 1% (регламентированное требование CENELEC) наблюдается при входном уровне сигнала величиной 72…84 дБмкВ в любом из частотных диапазонов и зависит от типа селектора.

Значение максимального уровня сигнала для 1% взаимной кроссмодуляции, зависит от избирательности входного контура, частотного диапазона и частотной расстановки между каналами. Значение максимального входного сигнала при многочастотном воздействии составляет 66…70 дБмкВ для N ± 1, N ± 2, 74…80 дБмкВ для N ± 3 и 84…92 дБмкВ для N ± 5, N ± 9, N ± 11.

Исходя из вышеизложенного, следует вывод, что уровень сигнала на входе телевизора не должен превышать величины Uвх.макс. = 72…74 дБмкВ с точки зрения реализации максимального отношения сигнал/помеха.

С точки зрения реализации максимального отношения сигнал/шум, оптимальным уровнем на входе TV приемника является значение Uвх.мин. = 64±2 дБмкВ (вывод следует из детального анализа более 200 моделей селекторов телевизионных каналов отечественного и импортного производства).

Учитывая, что потери абонентского кабеля (от выхода абонентского ответвителя до антенного входа TV) не превышают 8-10 dB (типовые потери кабеля типа RG-6 длиной 50-60 м на верхней частоте 862 МГц), можно рекомендовать оптимальный уровень на выходе абонентского разветвителя величиной Uвых.абон. = 72…74 дБмкВ.

Таким образом, при выборе домового (стоякового) усилителя следует ориентироваться на оптимальный уровень сигнала на выходе абонентской розетки. Это позволяет не только сохранить качество транслируемых каналов (особенно при малых частотных пробелах между каналами), но и снизить затраты при построении домовых цепей.

Автор: А.Шишов, С.Песков. ЗАО “V-LUX” Источник: Телеспутник N 3, 2000г

Теги:

эфирное тв

Особенности измерения уровня цифровых сигналов

Uцк = Uизм + 10lg(Вц/Виз) + К,5

где Uцк — искомая мощность цифрового канала;

Uизм — уровень напряжения измеренный в центре полосы канала; Вц — полоса частот, занимаемая цифровым каналом; Виз — полоса измерения прибора;

К — поправочный коэффициент, компенсирующий погрешности измерения6.

Подставив исходные данные в формулу, получим:

US23 = 53 + 10lg(7,5/0,23) + 1 = 69 дБмкВ.

Таким образом, на самом деле уровень мощности канала S23 на 3 дБ больше, чем S20.

Актуальность вопроса

Информационные технологии и телевидение, в частности, давно и прочно занимают важнейшее место в нашей повседневной жизни. Удовлетворение возрастающего спроса населения на качественное (в техническом смысле) телевидение является, несомненно, комплексной задачей. Наряду с бурным развитием спутниковых телевизионных проектов, строительством мощных передающих телецентров, ретрансляционных линий передач, разворачиванием систем MMDS, строительство систем кабельного телевидения (СКТВ) занимает свою, весьма обширную нишу в решении указанной задачи. Во-первых, создание СКТВ является экономически привлекательным на сегодняшний, далеко непростой, момент в силу возможности привлечения внебюджетных инвестиций (акционирование, абонентская плата, оказание различных коммерческих информационных услуг). Во-вторых, СКТВ с успехом могут решить задачу обеспечения огромного числа абонентов качественным телевизионным сигналом в условиях плотной городской разновысотной застройки, где условия приёма с эфира далеко неоднозначны, а с использованием оптоволоконных технологий становится возможным объединение достаточно удалённых и различных по плотности населения районов в крупные единые пользовательские сети, что очень важно для Российских просторов. Кроме того, далеко не каждый потребитель телевизионных услуг может сейчас стать пользователем систем непосредственного спутникового вещания (по финансовым соображениям)

Т.к. число теле вещательных каналов, как эфирных, так и спутниковых, постоянно возрастает, не за горами эра цифрового телевидения (с её огромным информационным потенциалом), широкополосность кабельных систем становится одним из важнейших параметров. Явно недостаточным стал рабочий диапазон частот СКТВ 47-230 МГц. Необходимо его расширение, как минимум, до 860 МГц. Кроме того, уже недостаточно иметь только информационный поток «вниз», т.е. в сторону абонента. Для диагностирования состояния системы и мониторинга необходимо наличие «восходящего» информационного потока в сторону головного оборудования. Кроме того, при предоставлении абонентам дополнительных услуг (кроме транслирования ТВ-программ) так же необходим «поток вверх».

Таким образом, вопрос о проектировании и строительстве широкополосных (47-862 МГц), интерактивных (наличие обратного канала) кабельных сетей является актуальным на сегодняшний день.

Принципы построения широкополосных, интерактивных СКТВ

Анализ принципов построения современных систем кабельного телевидения показывает, что одним из главных направлений их развития являются объединение и укрупнение разрозненных мелких сетей с одновременным увеличением числа транслируемых каналов и предоставлением абонентам других информационных услуг (кроме транслирования ТВ-программ). Это может быть подключение к телефонной сети, системам передачи данных, доступ к Internet, сбор информации с разного рода датчиков и ряд других услуг. Всё это, как говорилось выше, ведёт к расширению спектра частот, занимаемого в сети передаваемыми сигналами. А необходимость обеспечения высокого качества сигнала у абонента предъявляет соответствующие требования к головному, магистральному и абонентскому оборудованию.

Если при решении вышеназванных задач ориентироваться на традиционную среду для передачи сигналов от головной станции к абонентам — коаксиальный кабель, то реализовать на практике все эти потребности можно лишь при условии затраты очень значительных средств.

Дело в том, что расширение полосы транслируемых частот (увеличение числа каналов) требует применения магистральных усилителей с повышенным приведённым динамическим диапазоном (то есть меньшим коэффициентом усиления при заданном уровне выходного сигнала). А снижение коэффициента усиления каскадно включённых усилителей вызывает увеличение их числа, что приводит не только к снижению конечного отношения сигнал/шум, но и к уменьшению отношения сигнал/комбинационная помеха за счёт накопления «побочных» частотных продуктов по магистрали. В силу этого максимальное число последовательно включённых магистральных усилителей не может превышать определённого количества (обычно не более 7-10), которое зависит от динамического диапазона и шумовых характеристик конкретного типа усилителей. Соответственно, это налагает ограничения и на возможную длину магистрали. А это, в свою очередь, приводит к необходимости увеличивать количество головных станций, обслуживающих определённое число абонентов. Если учесть, что стоимость одного канала головной станции второго класса составляет порядка 0,5-1,0 тыс. долл. США, станет понятно, что увеличение числа каналов кроме чисто технических проблем вызывает ещё и финансовые трудности.

Эти проблемы можно решить, заменив магистральный коаксиальный кабель на волоконно-оптический. Именно по этому пути пошли большинство стран Европы, США и Япония. Перечислим кратко основные принципы построения современных кабельных сетей:

разрозненные сети кабельного телевидения укрупняются, образуя интегрированные системы кабельного телевидения
основой системы кабельного телевидения служит головная станция (например производства фирм Barco, WISI, Teleste, IKUSI, Blancom, TERRA), обеспечивающая трансляцию в кабельную сеть как ТВ-сигналов всех видов (спутниковых, эфирных, цифровых), так и радиопрограмм (в том числе и стереофонических)
основными транспортными магистралями системы в прямом и обратном направлениях являются волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) высокой пропускной способности, которые обеспечивают передачу сигналов всех видов (аналоговых и цифровых) от головной станции к местам компактного проживания или работы абонентов системы
абонентам системы предоставляются самые различные услуги интерактивного сервиса (телефония, телексная связь, возможность доступа к Internet и другие виды связи), что обеспечивается соответствующим выбором головного и магистрального оборудования сети (в первую очередь широкополосностью и наличием обратного канала) и необходимыми абонентскими терминалами
быстрое развитие технологий (в первую очередь тех, которые связаны с перспективными цифровыми методами модуляции, временным и частотным уплотнением сигналов) открывает широчайшие возможности для передачи различных видов информации с использованием гибкой гибридной информационной среды. Современная кабельная сеть должна обеспечивать передачу информации со скоростью несколько сот Мбит/с
основными услугами интерактивного сервиса на первоначальном этапе являются телефония и доступ в Internet
головная станция должна иметь в своём составе встроенное оборудование контроля и системного мониторинга
подчеркнём особо принцип модульного проектирования крупных сетей. При построении больших систем, которые могут создаваться одновременно разными группами разработчиков и когда необходимо обеспечить функциональную совместимость различных частей, гибкость и возможность улучшения параметров без коренной реконструкции и нарушения функционирования, целесообразно использовать методы блочно-модульного проектирования

В упрощённой форме суть метода заключается в разбивке системы на функционально законченные модули, каждый из которых выполняет определённую законченную функцию. При этом необходимо минимизировать количество входных и выходных параметров каждого модуля. Эти параметры для модуля нормируются и не должны зависеть от внутренней структуры модуля. Каждый модуль можно разбивать на более мелкие по тем же правилам.

При построении системы различные модули могут создаваться различными разработчиками и изготовителями. Допустим ремонт и модернизация системы путём замены устаревших модулей на более совершенные с такими же присоединительными параметрами.

Использование метода блочно-модульного проектирования позволяет снизить затраты на разработку, изготовление и обслуживания систем, а так же избежать появления многих ошибок при проектировании крупных систем.

Некоторые вопросы проектирования систем кабельного телевидения

Работая в течении многих лет в области профессиональных телевизионных систем кабельного телевидения, разработчики СКТВ постоянно сталкиваются с проблемой отсутствия опыта проектирования и строительства современных широкополосных ТВ-сетей у потенциальных заказчиков. Это связано отнюдь не с низкой квалификацией персонала (многие операторы кабельных сетей имеют в своём штате специалистов высокого класса с огромным опытом работы), а с существованием в России и странах СНГ морально устаревшего оборудования, работающего в диапазоне до 230 МГц, а так же отсутствием в России полностью разработанной нормативной базы для такого класса систем, как широкополосные, интерактивные кабельные системы. Современную систему кабельного телевидения следует рассматривать как единую, органически связанную структуру с наперёд заданными техническими, экономическими, эксплуатационными параметрами и параметрами надёжности. Нельзя спроектировать и построить сеть на 1 000 абонентов, а затем «модернизировать» её до 100 000 абонентов. Это будет по сути новый проект и новое строительство. Это не противоречит принципу модульного проектирования, т.к. исходные параметры должны задаваться на всю сеть целиком, а разбиение на модули с их присоединительными параметрами уже внутреннее дело разработчика.

Техническое задание.

К составлению и утверждению технического задания на проектирование следует подходить очень тщательно. Техзадание должно наиболее полно отражать технические и экономические требования, предъявляемые к будущей кабельной сети, а так же содержать все необходимые для проектирования материалы (зона действия проекта, сведения об объектах, охваченных зоной проектирования, электромагнитная обстановка в эфире, общее число абонентов, количество каналов, распределяемых в сети, перечень услуг, предоставляемых абонентам и т.д.). Можно с уверенностью сказать, что качество и степень проработки технического задания во многом определяют качество будущего проекта СКТВ. Нормы о порядке разработки, согласовании, утверждении и составе ТЗ оговорены в СниП 11-01-95.

Не вдаваясь в подробности методик расчёта

СКТВ (их существует множество и они опубликованы), отметим лишь, что все они направлены к обеспечению требований, предъявляемых к СКТВ. Методика расчёта может быть заимствована из известных источников или создана самим разработчиком применительно к конкретному типу сети. Но лучше иметь универсальную методику для расчёта любых сетей, включая оптоволоконный фрагмент и обратный канал. Любая методика должна обеспечивать достоверный расчёт основных параметров сети, определённых нормативными документами. (В первую очередь это уровень выходного сигнала на абонентской розетке, отношение сигнал/шум и уровень комбинационных помех второго и третьего порядков). Обычно требования, предъявляемые к системам кабельного телевидения, сводятся к нескольким параметрам, указываемым для абонентской розетки.

Требования к системе.

Соблюдение ниже перечисленных требований позволит спроектировать систему, предоставляющую абонентам качественный и разнообразный набор самых современных услуг, начиная с трансляции телевизионных каналов и кончая «видео по запросу» и услугами Internet.

уровни
сигналов на любой абонентской розетке минимальный уровень — 60 дБмкВ (57 дБмкВ для систем с 8-и МГц растром каналов и частотным диапазоном до 300 МГц)
максимальный уровень — 80 дБмкВ (77 дБмкВ для систем с более чем 20-ю каналами)

перекос

в уровнях сигнала телевизионных каналов на любой абонентской розетке:

в любом диапазоне 60 МГц — 6 дБ
на соседних каналах — 3 дБ

развязка

между любыми абонентскими выходами сети должна быть не менее 42 дБ (или 36 дБ для систем с 8-и МГц растром каналов). Несоблюдение этого требования, к сожалению, встречается довольно часто, что приводит к проникновению в систему помех от гетеродинов ТВ приёмников

отношение

сигнал/шум на абонентской розетке должно быть не ниже 43 дБ

отношение

сигнал/помеха комбинационной частоты третьего порядка, обусловленной взаимодействием между несущими изображения, звукового сопровождения и цветовой поднесущей, должно быть не менее 54 дБ (по EN 50083 стандарт CENELEC)

отношение

сигнал/помеха комбинационных частот, обусловленных взаимодействием несущих частот используемых каналов, должно быть не менее 57 дБ (по EN 50083 стандарт CENELEC)

При небольшом количестве телевизионных каналов, менее10, последние два параметра, как правило, не учитывают (вклад этих видов помех мал в сравнении с другими помехами). Но при увеличении числа каналов в сети СТВ-CSO-искажения начинают играть весьма существенную роль. В этой связи не случайно появление европейского стандарта CENELEC EN 50083. В настоящее время принято 9 частей стандарта. EN 50083-7 посвящён активному оборудованию кабельных сетей. В соответствии с этим стандартом производитель усилителей, предназначенных для использования в сетях с более чем 10-ю каналами, должен указывать максимальный выходной уровень усилителя, при котором отношение сигнал/искажение (СТВ, CSO) составляет минус 60 дБ. При этом для диапазона до 606 МГц данное значение определяется для 29, а до 862 МГц — для 42 немодулированных каналов. Для сравнения: по стандарту DIN 45004 измерения проводятся лишь для двух несущих (Uвых.max(2) ).

Применение компьютерных технологий.

Выбор конфигурации и полный расчёт современной кабельной сети дело крайне трудоёмкое, требующее больших интеллектуальных, временных и финансовых затрат. Поэтому вопрос автоматизации и применения новейших компьютерных технологий в процессе проектирования является очень актуальным на сегодняшний день. Среди известного программного обеспечения для расчёта и проектирования кабельных сетей можно назвать: Antenna Network Design (фирмы CDS, Германия), СableTools (США), ProAnt (Италия), CATV CAD и др. Все эти программы универсальны и обладают великолепными графическими возможностями. Недостатком этих программ является их относительно высокая стоимость (свыше 4 500 $). Из российских программ наиболее известны PlaNet (, г. Челябинск) и TV Designer (автор В.Н. Левченко).

Выбор оборудования.
Антенное оборудование.
Для эфирных приёмных антенн основными техническими параметрами являются к-т усиления, ширина диаграммы направленности (ДН), уровень боковых и заднего лепестков ДН (защитное отношение). Т.к. антенна является входным устройством, то особое внимание следует уделять шумовым соотношениям.

Приведём основные из них:

Тша=(Т0/2)[(500/fиз)2+А], (К°) шумовая температура антенны Т0=293 К° нормальная температура, fиз, (МГц) — частота несущей изображения, А=1 для антенн «волновой канал», А=1,5 для логопериодических антенн, Uша=( кТшаПR)1/2, (В) — шумовое напряжение на выходе антенны, П (МГц), — эквивалентная шумовая полоса (для системы SECAM П=5,75МГц), Uа. треб.=20lgUша+С/Ш+120, (дБмкВ) — требуемое напряжение с выхода антенны при заданном С/Ш. При использовании антенного усилителя под шумовой температурой следует понимать суммарную шумовую температуру антенны и усилителя: ТS=Тша+Т0(Кш.ус.-1). При соединении антенны и усилителя отрезком кабеля с затуханием L (дБ) под Кш.ус. следует понимать Кш.ус.(дБ)+L(дБ).

Практические выводы:

с повышением частоты всё большее влияние оказывает к-т шума антенного усилителя
с повышением частоты снижается минимальный требуемый уровень сигнала на выходе антенны
во всех случаях целесообразно использование малошумящих антенных усилителей, повышающих отношение сигнал/шум на входе ГС (особенно для диапазона ДМВ)
если антенный комплекс расположен далеко от телецентра, то решающую роль при подборе антенн играет максимальное усиление в требуемых каналах
при установке антенн в городе, недалеко от телецентра, важным фактором являются защитное отношение и ширина ДН. Именно эти параметры определяют уровень мешающих отражённых сигналов
для повышения качества приёма в крупных сетях следует применять канальные антенны в метровом и полосовые в дециметровом диапазонах

Для выбора спутниковых антенн необходимо знать величину эквивалентной изотропно излучённой мощности в точке приёма. Обычно это значение публикуется. Полезной может оказаться формула для допустимого диаметра антенны:

Dб10(C/Ш-Рэиим)/20 где С/Ш — требуемое отношение сигнал/шум на выходе приёмника-демодулятора. Так для Рэиим=44дБВт и С/Ш=54дБ (типовое значение дл ГС второго класса) потребуется антенна диаметром 3,2 м. При индивидуальном приёме (С/Ш=42дБ) потребуется антенна D=0,8м.

Широкополосные усилители.

Как было сказано выше, для усилителей, предназначенных для работы с более чем 10-ю ТВ каналами в диапазоне до 862 МГц, должны быть указаны значения СТВ и CSO. Причём эти значения определяются как максимальный выходной уровень усилителя в дБмкВ, при котором отношение сигнала к комбинационным помехам составляет минус 60дБ. Стандарт EN 50083-3 требует от производителя публиковать значения СТВ и CSO. Это позволит разработчику сделать обоснованный выбор усилителей. Кроме того, полезно использовать понятие приведённого динамического диапазона. Если на вход усилителя с коэффициентом шума F и коэффициентом усиления К подать ТВ-сигнал с уровнем Uвх , то выходное отношение С/Ш будет определяться величиной:

С/Ш(дБ)=Uвых(дБ) — К(дБ) — F(дБ) — 2,41(дБмкВ)

Uвых(дБ) — расчётная величина, в первом приближении равная

Uвых.max(2) — 7,5lg(N-1)-10lg(M-1)

где N — число транслируемых каналов, М — число каскадно включённых усилителей, включая ГС.

Из приведённой формулы следует, что для реализации возможно большего С/Ш необходимо выбирать усилители с большим уровнем выходного сигнала при минимальном коэффициенте усиления и минимальном коэффициенте шума. Однако при этом необходимо учитывать, что при заданной длине магистрали применение усилителей с малым коэффициентом усиления приводит к увеличению их числа и, следовательно, к удорожанию магистрального оборудования.

С приведённым динамическим диапазоном (ПДД) связано такое важное явление, как накопление шумов. Другими словами: величина ПДД характеризует количество шумов, вносимых активными устройствами, которые могут быть накоплены по магистрали. Накопление шумов в магистрали в основном обязано активным устройствам (усилителям). При использовании нескольких усилительных каскадов (ГС, магистраль, стояк), выходное отношение С/Швых. легко находится через известные значения ПДД каждого из активных устройств:

С/Швых. = — 10lg(10 — (С/Ш)1 + 10 — (С/Ш)2 + … 10 — (С/Ш)n)

При каскадировании n активных устройств с равными С/Ш, выходное отношение С/Швых уменьшится на величину D = 10lgn.

Головная станция.

Состав и тип головного оборудования полностью определяется требованиями, которые предъявляются к СКТВ. Но наиболее важным параметром ГС является выходное отношение С/Ш. Именно этот параметр определяет, в конечном счёте, ёмкость (число абонентов) системы кабельного телевидения.

Пассивные элементы.

На первый взгляд, выбор пассивных элементов того или другого производителя не представляет сложности (в расчёт принимается только стоимость). Однако это далеко не так.

Одним из наиболее важных показателей пассивных элементов сети (ответвителей, сплиттеров) является линейность их характеристик во всём частотном диапазоне. Это обусловлено следующим. При высотной застройке, характерной для крупных городов, количество пассивных элементов (после последнего усилителя) составляет в среднем 6-12. Поэтому, если пассивные элементы имеют невысокую линейность, необходимо проводить расчёт сетей на разных частотах, что приводит к существенному удорожанию проектных работ. Кроме того, следует учитывать возможность работы пассивных элементов по обратному каналу.

Кабели и разъёмы.

Одним из требований, предъявляемых к коаксиальным кабелям, является степень экранирования (т.н. screen-фактор). Этот параметр особенно важен, когда уровень сигналов эфирных ТВ и радио передатчиков, а так же уровни электромагнитных помех очень высоки, что характерно для крупных городов. В этих условиях степень экранирования коаксиальных кабелей для распределительных сетей должна быть не менее 85-90 дБ. Для кабелей, применяемых внутри квартир — 75-80 дБ. Для магистральных кабелей необходимая степень экранирования должна быть не менее 100 дБ. Это не касается оптоволоконных кабелей, которые не подвержены внешним радиопомехам.

Количество разъёмов в крупных СКТВ соизмеримо с количеством абонентов. Поэтому разъёмы, применяемые в системах должны быть качественными, от ведущих фирм-изготовителей, которые принимают специальные меры по снижению КСВн и повышению надёжности соединений своих изделий. Особенно это касается разъёмов, применяемых в магистральных и распределительных частях системы. Кроме того, необходимо подбирать типы разъёмов в соответствии с типами применяемых кабелей, используя рекомендации фирм — изготовителей.

Комплексные поставки оборудования.

Конечной целью заказчика, с технической точки зрения, является строительство системы кабельного телевидения. После проведения изыскательских и проектных работ дело сводится к приобретению оборудования и монтажным работам. Номенклатура изделий, необходимых для строительства современной кабельной сети, весьма обширна (от головного оборудования до крепёжных элементов). Многие фирмы — производители специализируются на выпуске определённого вида оборудования. Поиск и приобретение нужного оборудования может обойтись заказчику лишней потерей времени и средств (т.к. цены зависят от общего объёма закупок). Поэтому важное значение для заказчика приобретают комплексные поставки оборудования, когда в одном месте можно приобрести и заказать (при отсутствии на складе) полный комплект необходимого оборудования (вплоть до последнего шурупа) и получить при этом квалифицированную консультацию по установке, наладке и эксплуатации оборудования. Российская широко использует данный принцип при работе с клиентами. Фирма предлагает полный комплекс услуг своим заказчикам, включая подбор оборудования, проектирование, консультации, техническую поддержку и комплексную поставку оборудования.

ЛИТЕРАТУРА:

Н.А. Реушкин, «Системы коллективного телевизионного приёма.» — М.: Радио и связь, 1992г.
Дусеев Д.Ю., Дусеев Ю.П., Кудрявцев К.Т., Попов А.Ю., ЧулковВ.А., «Концепция построения широкополосной интерактивной Единой Городской Сети Кабельного Телевидения (ЕГСКТ) г. Москвы. — Ж-л «Арсенал»№2 (март-апрель) 1998г.
ГОСТ 28324-89. Сети распределительные приёмных систем телевидения и радиовещания. (Классификация, основные параметры и технические требования).
Европейский стандарт EN 50083 части 3,7 (CENELEC). Кабельные распределительные системы для телевизионных, звуковых и интерактивных мультимедийных сигналов.
С. Песков, В. Таценко, А. Шишов, «Выбор усилительного оборудования при построении кабельных сетей коллективного телевизионного приёма (КСКТП). — Ж-л «Телеспутник» №6-7,1999г.
Н.Н. Иванча, «Выбор антенного оборудования наземного телевизионного вещания». — www.telesputnik.ru.

Общие рекомендации по оценке качества цифровых каналов

MER: не меньше 36 дБ для модуляции QAM-256 и 28 дБ для модуляции QAM-64.

PreBER не превышает 1E7. PostBER: не превышает 1E9.

MER: находится в пределах от 34 до 36 дБ для модуляции QAM256 и от 26 до 28 дБ для модуляции QAM64.

PreBER: не превышает 1E6. PostBER: не превышает 1E9.

Оценка 1 балл (выполняется хотя бы одно условие):

MER: значение меньше 34 дБ для модуляции QAM-256 и меньше 26 дБ для модуляции QAM-64.

PreBER: значение выше 1E6. PostBER: значение выше 1E-9.

——

1 Физический смысл этого параметра и формула для вычисления его среднеквадратичного значения рассмотрены в статьях серии «Цифровое кабельное ТВ. Часть 2. Состав головной станции, расчет ретранслируемого потока», «ТелеСпутник», ноябрь 2007 и «Цифровое кабельное ТВ. Часть 4. Сигнал DVB в распределительной сети. Использование альтернативных стандартов», январь 2008 (прим. ред.).

2 I= A cosφ, а Q = A sinφ где А – амплитуда QAM символа, а φ – фаза символа.

3 Имеется в виду мощностная характеристика, в качестве которой в телевидении принято использовать эквивалентное напряжение немодулированного сигнала, который по мощности равен сигналу телевизионному. Хотя в статье применяется термин «мощность цифрового канала», на самом деле подразумевается как раз напряжение этого эквивалентного сигнала (прим. автора).

4 Полоса измерения определяется полосой пропускания измерительного фильтра (прим. ред.).

5 Так эта формула выглядит в ГОСТ Р 52023 (прим. автора).

6 Коэффициент зависит в основном от параметров детектора (тип детектора и его постоянные времени) и прямоугольности измерительного фильтра. Определяется опытным путем и, как правило, составляет 13 дБ (прим. автора).

Андрей Конорев,

ведущий инженер ООО «Планар»

Как измерить TV сигнал – Эфирное цифровое телевидение

Наличие ресивера и телевизора в этом случае является достаточным для определения уровня сигнала и его коррекции. Речь, конечно же, идет о примитивном согласовании элементов цепочки, включающей в себя антенну, кабель и приемную телевизионную аппаратуру.

Для более глубокой настройки специалистами применяются профессиональные измерительные приборы, которые позволяют во многом сократить время таких работ и упростить их выполнение.

Использование таких устройств дает возможность в считанные минуты определить уровень сигнала и настроить принимающую антенну, в соответствии с паспортными параметрами принимающей бытовой техники.

Проверка TV сигнала без телевизора

Методика измерения уровня телевизионного сигнала без использования бытовых приборов, заключается в подключении соответствующей аппаратуры в цепь между антенной и ресивером, либо напрямую к антенному кабелю. Таким методом измерительное устройство фиксирует уровень входного сигнала, и специалист определяет его параметры.

В соответствии с полученными результатами, настраивается встроенный приемный блок телевизора или же отдельно подключенного ресивера. Специалисту в этом случае, остается только правильно сориентировать приемную антенну и согласовать ее параметры с паспортными характеристиками приемной аппаратуры.

Обычно антенну направляют таким образом, чтобы получить максимальный уровень TV сигнала.

В тех случаях, когда поступающий телесигнал слишком слаб, тюнер не сможет его расшифровать, а сам телевизор не воспроизведет изображение и звук. В результате часто пользователю приходится думать о том, как усилить сигнал антенны. Разберемся в причинах проблемы и способах улучшения качества принимаемого эфирного телевидения.

Причины слабого сигнала

Цифровой сигнал, передаваемый ретранслятором, может оказаться слишком слабым для приема по следующим причинам:

Большое расстояние до передающей вышки. К радиоволнам ДМВ-диапазона, на котором вещает цифровое телевидение, применим все тот же «закон обратных квадратов», как и для любого другого вида электромагнитного излучения.
Поглощение волн атмосферой. Сам по себе воздух практически радиопрозрачен, но пыль, туман, влага могут рассеивать и отражать сигнал.
Препятствия на пути радиоволны. ДМВ-вещание принимается в зоне прямой видимости, волны практически не огибают преграды. Поэтому, если между ретранслятором и принимающей антенной находится какой-то непрозрачный для радиоволн объект (здания, холмы, лес из высоких деревьев), в лучшем случае сигнал будет ослаблен. Это больше уместно в тех случаях, когда используются комнатные антенны: любые стены, даже тонкие, поглощают электромагнитные волны.
Принимаются только отраженные сигналы. Если на прямой между антенной и ретранслятором находится объект, экранирующий радиоволны, принимать придется только тот телевизионный сигнал, который отразится от других объектов (например, соседних зданий). Такое излучение во много раз слабее того, которое изначально транслируется с телевышки.
Некачественная приемная аппаратура: антенна с низкой чувствительностью, кабель с высоким сопротивлением и пр.

Одним словом, причин может быть масса. В большинстве случаев повлиять на них сложно или даже невозможно. Поэтому чтобы смотреть телевизор без зависаний и рассыпаний картинки, нужно подобрать правильный способ улучшения приема.

Способы усиления сигнала

Усиление сигнала ТВ-антенны достигается 5-ю способами:

Использовать более качественную телеантенну, чем имеющаяся. В зависимости от конструкции здесь можно выиграть несколько децибелов усиления. Проверьте, правильно ли у вас подобрана антенна.
Точная ориентация. Практически все устройства, работающие в ДМВ-диапазоне, имеют четко ориентированную диаграмму и наиболее эффективно принимают сигнал с одного направления. Даже поворот на 5–10 градусов способен дать серьезную прибавку к мощности сигнала.
Заменить кабель. Если расстояние между антенной и телеприемником слишком большое, львиная доля мощности принятого сигнала теряется за счет сопротивления проводника. Избежать этого можно, используя фидер с пониженным сопротивлением (например, с центральной жилой не из омедненной стали, а из чистой меди).
Переставить телевизор ближе к антенне. Кабель становится короче: в некоторых случаях даже 2–3 метра могут оказаться решающими. Уменьшение длины фидера позволяет избежать лишних потерь мощности сигнала.
Использовать антенный усилитель.

На последнем варианте мы остановимся подробно, поскольку часто он оказывается решающим.

Преимущества и недостатки подключения усилителя

Подключение усилителя к антенне телевизора сулит ощутимые выгоды:

резкое повышение мощности сигнала даже при использовании антенны прежней конструкции;
больше не нужно беспокоиться о месте размещения телевизора. Особенно это заметно, если используется активная антенна, у которой усилительная плата является частью конструкции. В этом случае мощность сигнала, передаваемого на телевизор, оказывается настолько велика, что даже целая бухта кабеля не станет ощутимым препятствием. При использовании внешнего усилителя его потребуется разместить поближе к антенне, однако выигрыш в мощности и качестве сигнала все равно будет ощутим.

Если вы намерены подключать усилитель в домашних условиях, то нужно иметь в виду возможные недостатки и ограничения:

Возрастает сложность и дороговизна оборудования. Даже если использовать простейший блок усиления, который можно спаять, потребуются новые элементы: крепеж, соединители, блок питания, специальные инструменты и пр. Но если вы любите работать своими руками, этот пункт проблемой не станет.
Надо будет позаботиться о питании. Любой усилитель, по сути, превращает поступивший сигнал в его точную копию, имеющую большую мощность. Дополнительная энергия должна откуда-то браться — нужен внешний адаптер, подключаемый к электросети. В качестве источника питания подойдет приставка или телевизор, имеющие функцию активного антенного гнезда с передачей напряжения по фидеру.
Не во всех случаях использование усиления является уместным. Для создания мощной копии нужен качественный оригинал, а если телесигнал забит шумом и помехами, то усилитель повысит и их тоже. В итоге даже фильтры и тюнеры не всегда смогут отсечь полезный сигнал от паразитных.
Переусиление даст обратный результат. Если на антенный вход поступает слишком сильный сигнал, аппаратура посчитает его несуществующим и откажется воспроизводить. Поэтому в той зоне, где возможен уверенный прием на пассивную антенну, следует либо воздержаться от использования усилителя, либо понизить коэффициент мощности (если модель с регулятором).

Таким образом, для того чтобы усилитель телеантенны оказался полезен, необходим одновременно качественный и слабый сигнал.

Усиливать или нет? Ваше мнение:

Как выбрать подходящий

Выбирая усилитель, владельцу телевизора нужно учитывать следующие параметры:

Необходимый диапазон усиления. Прибор может усиливать отдельно ДМВ и МВ (это полезно, если есть местные станции, передающие аналоговый телесигнал в этом диапазоне), может быть широкополосным, то есть работающим с несколькими диапазонами (однако при этом неизбежны потери в качестве приема: универсальные усилители всегда хуже узкоспециализированных), а может быть многодиапазонным с несколькими блоками усиления для каждой области частот.
Тип прибора. Усилитель может быть встроенным (то есть конструктивной частью активной антенны) либо внешним, подключающимся к кабелю.
Тип питания. Подача напряжения на усилитель может осуществляться как по коаксиальному кабелю-фидеру, так и напрямую от внешнего блока питания. «Кабельные» приборы компактнее, зато усилители с отдельным питанием мощнее.

Схемы подключения

Подключить усилитель можно несколькими способами. Выбор зависит от имеющегося оборудования и возможностей пользователя.

Вариант № 1

Эта схема самая простая. Используется там, где надо усилить сигнал от комнатной антенны в квартире или от пассивной внешней (например, закрепленной на стене многоэтажки с помощью каркаса).

Подключение выполняется следующим образом:

С помощью коаксиального кабеля антенна соединяется с внешним усилителем (желательно через грозозащиту).
Через входные и выходные гнезда аналогичным способом подключаются друг к другу телевизор и усилитель.
Адаптер питания усилителя подключается к электросети через бытовую розетку.

Если телевизор установлен в коттедже или дачном домике, а антенна вынесена на мачту, обязательно добавляйте дополнительный элемент – грозозащиту. Это устройство, работающее по принципу предохранителя, вставляется в разрыв коаксиального кабеля. Если происходит разряд молнии на антенну, грозозащита перегорает и разрывает цепь. В итоге менять придется только предохранитель, а не весь комплект аппаратуры, рискуя получить вдобавок пожар от короткого замыкания.

Если требуется к одной антенне подключить два телевизора, нужно дополнительно применить делитель (он же сплиттер SAP, на жаргоне телемастеров – «краб»). Это устройство подключается на участке кабеля между усилителем и телевизором и равномерно делит мощность сигнала между двумя каналами передачи. Для наземного цифрового вещания достаточно «краба» с рабочей частотой от 5 до 1000 МГц.

Но при этом надо помнить следующее:

если усилитель получает внешнее напряжение на участке сети после делителя, проход питания не нужен;
если же усилительное устройство запитывается от приставки или телевизора, нужен не сплиттер, а ответвитель (TAP), способный разделять напряжение, идущее вовне от сигнала, поступающего внутрь системы.

Количество подключенных объектов в этом случае зависит от числа выходных гнезд делителя. В магазинах телевизионной техники можно найти «крабы» на 8 подключений. Если требуется большее число приемников, придется строить телесеть с дополнительными разветвлениями, промежуточными усилителями и пр. Такая работа выполняется уже профессиональными телемастерами.

Вариант № 2

Если используется SWA (плата усиления на антенне с питанием по фидеру), схема будет выглядеть так.

Подключение производится в следующем порядке:

Соедините кабелем антенну и сепаратор, отделяющий внешний сигнал от рабочего напряжения.
Подключите блок питания. Это нужно, если усилитель не получает мощности от приемника или ресивера.
Соедините сепаратор с ТВ-приемником.

Если надо подключить два и более телевизора, то сигнал после сепаратора можно пустить на разветвитель.

Вариант № 3

В том случае, если под рукой есть магистральный усилитель, то принцип разводки аналогичный прошлому, но с нюансами.

Соедините оборудование между собой в таком порядке:

Подключите пассивную антенну к грозозащите.
Сигнал, прошедший через предохранитель, идет на магистральный усилитель, а затем подается на блок сепаратора и далее на телевизор или приставку.

При необходимости далее подключается делитель на нужное число гнезд.

Ниже представлена короткая, но емкая видеоинструкция по правильной распайке всех компонентов.

Проверяем результат с помощью мультиметра

После того как схема разработана и подключена, имеет смысл провести ее испытание и проверить характеристики получившейся конструкции. Для этого необходимо иметь тестер – или любое другое аналогичное устройство.

Проверьте следующие параметры:

Волновое сопротивление кабеля должно не превышать 75 Ом.
Разница между оплеткой коаксиального кабеля и центральной жилой должна составлять несколько десятков Ом. Если прибор показывает «0», значит, произошел обрыв или короткое замыкание.
При соединении центральной жилы и оплетки прибор должен показать бесконечность, то есть максимум шкалы. Но если и оплетка, и жила отсоединены от антенны и замкнуты друг на друга, результат должен оказаться нулевым.

Если все 3 теста пройдены, значит усилитель подключено правильно.

Распайка вcтраиваемого усилителя SWA

Пассивную антенну можно усилить, установив на нее плату SWA. Самое тонкое место в этом процессе — распайка контактов. На видео показан весь процесс от выбора усилителя до его корректной установки. Просто следуйте рекомендациям и успех неминуем.

ПредыдущаяСледующаяПомогла статья? Оцените её Загрузка…

Источник: https://ProDigTV.ru/efirnoe/antenna/kak-usilit-signal

Источник

Коэффициент ошибок модуляции или MER — это мера, используемая для количественной оценки производительности передатчика или приемника цифрового радио (или цифрового телевидения) в системе связи, использующей цифровую модуляцию (например, QAM ). Сигнал, отправленный идеальным передатчиком или принятый приемником, будет иметь все точки совокупности точно в идеальных местах, однако различные недостатки в реализации (например, шум , низкий коэффициент отклонения изображения , фазовый шум , подавление несущей , искажение и т. Д.) или путь прохождения сигнала заставляет фактические точки созвездия отклоняться от идеального местоположения.

MER передатчика можно измерить с помощью специального оборудования, которое демодулирует принятый сигнал аналогично тому, как это делает настоящий радиодемодулятор. Демодулированный и обнаруженный сигнал можно использовать в качестве достаточно надежной оценки идеального переданного сигнала при вычислении MER.

Определение

Вектор ошибки является вектором в плоскости IQ между точкой идеального созвездия и точкой , принимаемой приемником. Евклидово расстояние между двумя точками — это его величина.

Коэффициент ошибок модуляции равен отношению среднего квадратного корня (RMS) мощности (в ваттах) опорного вектора к мощности (в ваттах) ошибки. Он определяется в дБ как:

$mathrm {MER (дБ)} = 10 log_ {10} left ({P_ mathrm {signal} over P_ mathrm {error}} right)$

где P _error — это среднеквадратичная мощность вектора ошибок, а P _signal — среднеквадратичная мощность идеального переданного сигнала.

MER определяется как процент совместимым (но взаимным) способом:

$mathrm {MER (%)} = sqrt {{P_ mathrm {error} over P_ mathrm {signal}}} times 100 %$

с такими же определениями.

MER тесно связан с величиной вектора ошибок (EVM), но MER рассчитывается на основе средней мощности сигнала. MER также тесно связан с отношением сигнал / шум . MER включает в себя все недостатки, включая детерминированный дисбаланс амплитуд , квадратурную ошибку и искажение , в то время как шум является случайным по своей природе.

Смотрите также

Величина вектора ошибки
Отношение несущей к шуму
Соотношение сигнал шум

Ссылки

Технический отчет ETSI ETR 290: «Рекомендации по измерениям для систем DVB» , Errata 1, май 1997 г.

Источник

Актуальность работы о построении систем коллективного приема сигналов эфирного телевизионного вещания определяется Федеральным законом «О связи» (в части обеспечения целостности, устойчивости и безопасности функционирования систем и сетей подачи сигналов эфирного цифрового телевизионного вещания) и Федеральной целевой программой «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009 – 2021 годы» (в части создания условий для обеспечения возможности приёма населением эфирного цифрового телевизионного сигнала в зонах «радиотени»).

В 2021 году заканчивается процесс отключения аналогового эфирного телевизионного вещания. При этом, благодаря комбинации цифрового эфирного телевидения, спутникового, кабельного и IP телевидения, а также ОТТ-сервисов, практически все население РФ имеет техническую возможность принимать 20 и более телеканалов в цифровом качестве.

Пять основных параметров

BER vs MER

Mux: MER-ы бывают пиковые и среднеквадратичные. Среднеквадратичные отражают усредненное значение за период измерения, а пиковые — максимальное. Если измеряется среднеквадратичное, то вполне возможны краткие развалы картинок принормальном MER-е, но переход на измерения пикового значения покажут эти сбои.

Mux: Достижимая точность измерения MER тем выше, чем ниже размерность модуляции измеряемого сигнала. Чем больше точек констелляции должен обрисовать ЦАП, тем меньше у него времени на каждую точку. Karlson2k: MER — хороший показатель, однако не единственный. Для приёмника

скорее важен BER или даже PER (BER после декодера Рида-Соломона). Иногда с одними тем же MER могут быть совсем разные BER.

В «обычных» условиях корреляция между MER и BER достаточно чёткая. Действительно, появление BER свидетельствует о подходе к границе (которая для цифры очень тонкая — здесь ещё есть, ещё чуть-чуть и уже совсем нет). Но как раз граница и важна. Тем не менее, в реальной жизни полно условий, когда чёткость корреляции начинает сбивается. Например — частотный сдвиг, из-за допплеровского эффекта (актуально для DVB-H) или по каким-то другим причинам. Иногда сбой может быть вызван «особенностями» передатчиков. Конечно, на BER сложно ориентироваться при измерениях, особенно «быстрых», и в большинстве случаев достаточно на MER. Но при любых важных измерениях без BER не обойтись.

А на практике для бытовых приёмников важен еще и уровень сигнала. К сожа- лению, разница в минимальном уровне, при котором бытовой приёмник цепляется за сигнал, доходит до 30-35 дБ у разных моделей даже от одного производителя. Штампуется же всё «подешевле». То есть на что ориентироваться при постройке

сети — вопрос ещё тот .

Самый важный параметр

Измерение ТВ сигнала в оптическом кабеле

Основным элементом оптоволоконных сетей является волокно, находящееся внутри оптического кабеля. Для обслуживания и тестирования таких систем, необходимо специализированное измерительное оборудование. Вот некоторые приборы, без которых никаких измерений на оптических линиях выполнить невозможно:

оптический рефлектометр (ОТDR) – дает возможность определения не только уровня потерь в системе, но и места повреждения оптокабеля;
оптический тестер — представлен в виде независимого источника излучения и устройства для измерения мощности оптического сигнала;
измеритель оптической мощности – производит регистрацию показателя уровня сигнала и отображает его численное значение на своем экране в Ваттах или дБм. Основной измерительный элемент прибора — фотоприемник.
дефектоскоп – вызывает красное свечение на поврежденных участках оптического кабеля;
идентификатор активных волокон – прибор предназначен для быстрого щадящего (неразрушающего цельности кабеля) метода определения наличия сигнала и его направления в оптоволокне. Он дает возможность без отключения передающей и приемной аппаратуры зафиксировать наличие сигнала, а также определить его мощность и направление.

Давайте разберемся, о каких характеристиках оптоволоконных коммуникаций идет речь при их обслуживании и ремонте. Первый показатель, на который обращают свое внимание специалисты, является уровень затухания оптического сигнала на определенной длине волны (измеряется в дБ). Данное значение характеризует качество оптоволоконного кабеля и уровень выполнения монтажных работ при его прокладке. Основными элементами системы, являющиеся причиной возникновения этого процесса, являются:

оптоволокно (потери измеряются в дБ на единицу расстояния);
сварочные соединения;
разъемы;
коннекторы;
делители и т. д.

Следующей немаловажной характеристикой для оптических коммуникаций является обратное отражение. Эта величина определяет мощность отраженного к своему источнику сигнала и также выражается в дБ. Основными причинами возникновения отраженного сигнала, как правило, являются механические повреждения оптокабеля (трещины), наличие механических разъемов, обрыв кабеля в месте подключения (свободный конец).

Использование выше перечисленных устройств позволяет специалисту добиться выведения выходного сигнала на необходимый уровень и обеспечить уверенную работу приемной аппаратуры, расположенной в квартире или доме. Так что, если у вас возникают проблемы с изображением в условиях СКТВ, стоит обратиться к оператору, предоставляющему вам эти услуги.

Настройка телевизионных антенн в условиях домашнего пользования, обычно производится с применением приемной и воспроизводящей бытовой аппаратуры, находящейся в квартире или доме. Наличие ресивера и телевизора в этом случае является достаточным для определения уровня сигнала и его коррекции. Речь, конечно же, идет о примитивном согласовании элементов цепочки, включающей в себя антенну, кабель и приемную телевизионную аппаратуру. Для более глубокой настройки специалистами применяются профессиональные измерительные приборы, которые позволяют во многом сократить время таких работ и упростить их выполнение. Использование таких устройств дает возможность в считанные минуты определить уровень сигнала и настроить принимающую антенну, в соответствии с паспортными параметрами принимающей бытовой техники.

Время измерения BER

Большинство приборов для измерения параметров сигналов с цифровой модуляцией имеют нижнюю границу диапазона измерения параметра BER 1E-8 или 1E-9, реже — 1E-10, 1E-11. Совершенно естественно, что пользователи приборов хотят иметь границу как можно ниже, а результат измерения получать как можно быстрее. Давайте посчитаем: если мы используем модуляцию QAM-256 и символьную скорость 6,9 Мбод, то битовая скорость на входе декодера РидаСоломона будет составлять 6,9*8=55,2 Мбит/с. Если вероятность появления ошибки 1E-8, то для измерения этой величины нам надо накопить 108 бит потока данных, из которых один бит будет ошибочным. А накапливать мы их будем в течение 108/55,2×106 = 1,8 с. То есть один неправильно декодированный бит будет появляться, в среднем, раз в две секунды.

Преимущества MER

Как измерить TV сигнал — Эфирное цифровое телевидение

Проверка TV сигнала без телевизора

Обычно антенну направляют таким образом, чтобы получить максимальный уровень TV сигнала.

Причины слабого сигнала

Большое расстояние до передающей вышки. К радиоволнам ДМВ-диапазона, на котором вещает цифровое телевидение, применим все тот же «закон обратных квадратов», как и для любого другого вида электромагнитного излучения.
Поглощение волн атмосферой. Сам по себе воздух практически радиопрозрачен, но пыль, туман, влага могут рассеивать и отражать сигнал.
Препятствия на пути радиоволны. ДМВ-вещание принимается в зоне прямой видимости, волны практически не огибают преграды. Поэтому, если между ретранслятором и принимающей антенной находится какой-то непрозрачный для радиоволн объект (здания, холмы, лес из высоких деревьев), в лучшем случае сигнал будет ослаблен. Это больше уместно в тех случаях, когда используются комнатные антенны: любые стены, даже тонкие, поглощают электромагнитные волны.
Принимаются только отраженные сигналы. Если на прямой между антенной и ретранслятором находится объект, экранирующий радиоволны, принимать придется только тот телевизионный сигнал, который отразится от других объектов (например, соседних зданий). Такое излучение во много раз слабее того, которое изначально транслируется с телевышки.
Некачественная приемная аппаратура: антенна с низкой чувствительностью, кабель с высоким сопротивлением и пр.

Способы усиления сигнала

Усиление сигнала ТВ-антенны достигается 5-ю способами:

Использовать более качественную телеантенну, чем имеющаяся. В зависимости от конструкции здесь можно выиграть несколько децибелов усиления. Проверьте, правильно ли у вас подобрана антенна.
Точная ориентация. Практически все устройства, работающие в ДМВ-диапазоне, имеют четко ориентированную диаграмму и наиболее эффективно принимают сигнал с одного направления. Даже поворот на 5–10 градусов способен дать серьезную прибавку к мощности сигнала.
Заменить кабель. Если расстояние между антенной и телеприемником слишком большое, львиная доля мощности принятого сигнала теряется за счет сопротивления проводника. Избежать этого можно, используя фидер с пониженным сопротивлением (например, с центральной жилой не из омедненной стали, а из чистой меди).
Переставить телевизор ближе к антенне. Кабель становится короче: в некоторых случаях даже 2–3 метра могут оказаться решающими. Уменьшение длины фидера позволяет избежать лишних потерь мощности сигнала.
Использовать антенный усилитель.

На последнем варианте мы остановимся подробно, поскольку часто он оказывается решающим.

Преимущества и недостатки подключения усилителя

Подключение усилителя к антенне телевизора сулит ощутимые выгоды:

резкое повышение мощности сигнала даже при использовании антенны прежней конструкции;
больше не нужно беспокоиться о месте размещения телевизора. Особенно это заметно, если используется активная антенна, у которой усилительная плата является частью конструкции. В этом случае мощность сигнала, передаваемого на телевизор, оказывается настолько велика, что даже целая бухта кабеля не станет ощутимым препятствием. При использовании внешнего усилителя его потребуется разместить поближе к антенне, однако выигрыш в мощности и качестве сигнала все равно будет ощутим.

Возрастает сложность и дороговизна оборудования. Даже если использовать простейший блок усиления, который можно спаять, потребуются новые элементы: крепеж, соединители, блок питания, специальные инструменты и пр. Но если вы любите работать своими руками, этот пункт проблемой не станет.
Надо будет позаботиться о питании. Любой усилитель, по сути, превращает поступивший сигнал в его точную копию, имеющую большую мощность. Дополнительная энергия должна откуда-то браться — нужен внешний адаптер, подключаемый к электросети. В качестве источника питания подойдет приставка или телевизор, имеющие функцию активного антенного гнезда с передачей напряжения по фидеру.
Не во всех случаях использование усиления является уместным. Для создания мощной копии нужен качественный оригинал, а если телесигнал забит шумом и помехами, то усилитель повысит и их тоже. В итоге даже фильтры и тюнеры не всегда смогут отсечь полезный сигнал от паразитных.
Переусиление даст обратный результат. Если на антенный вход поступает слишком сильный сигнал, аппаратура посчитает его несуществующим и откажется воспроизводить. Поэтому в той зоне, где возможен уверенный прием на пассивную антенну, следует либо воздержаться от использования усилителя, либо понизить коэффициент мощности (если модель с регулятором).

Усиливать или нет? Ваше мнение:

Как выбрать подходящий

Выбирая усилитель, владельцу телевизора нужно учитывать следующие параметры:

Необходимый диапазон усиления. Прибор может усиливать отдельно ДМВ и МВ (это полезно, если есть местные станции, передающие аналоговый телесигнал в этом диапазоне), может быть широкополосным, то есть работающим с несколькими диапазонами (однако при этом неизбежны потери в качестве приема: универсальные усилители всегда хуже узкоспециализированных), а может быть многодиапазонным с несколькими блоками усиления для каждой области частот.
Тип прибора. Усилитель может быть встроенным (то есть конструктивной частью активной антенны) либо внешним, подключающимся к кабелю.
Тип питания. Подача напряжения на усилитель может осуществляться как по коаксиальному кабелю-фидеру, так и напрямую от внешнего блока питания. «Кабельные» приборы компактнее, зато усилители с отдельным питанием мощнее.

Схемы подключения

Вариант № 1

Подключение выполняется следующим образом:

С помощью коаксиального кабеля антенна соединяется с внешним усилителем (желательно через грозозащиту).
Через входные и выходные гнезда аналогичным способом подключаются друг к другу телевизор и усилитель.
Адаптер питания усилителя подключается к электросети через бытовую розетку.

Но при этом надо помнить следующее:

если усилитель получает внешнее напряжение на участке сети после делителя, проход питания не нужен;
если же усилительное устройство запитывается от приставки или телевизора, нужен не сплиттер, а ответвитель (TAP), способный разделять напряжение, идущее вовне от сигнала, поступающего внутрь системы.

Вариант № 2

Если используется SWA (плата усиления на антенне с питанием по фидеру), схема будет выглядеть так.

Подключение производится в следующем порядке:

Соедините кабелем антенну и сепаратор, отделяющий внешний сигнал от рабочего напряжения.
Подключите блок питания. Это нужно, если усилитель не получает мощности от приемника или ресивера.
Соедините сепаратор с ТВ-приемником.

Если надо подключить два и более телевизора, то сигнал после сепаратора можно пустить на разветвитель.

Вариант № 3

Соедините оборудование между собой в таком порядке:

Подключите пассивную антенну к грозозащите.
Сигнал, прошедший через предохранитель, идет на магистральный усилитель, а затем подается на блок сепаратора и далее на телевизор или приставку.

При необходимости далее подключается делитель на нужное число гнезд.

Ниже представлена короткая, но емкая видеоинструкция по правильной распайке всех компонентов.

Проверяем результат с помощью мультиметра

Проверьте следующие параметры:

Волновое сопротивление кабеля должно не превышать 75 Ом.
Разница между оплеткой коаксиального кабеля и центральной жилой должна составлять несколько десятков Ом. Если прибор показывает «0», значит, произошел обрыв или короткое замыкание.
При соединении центральной жилы и оплетки прибор должен показать бесконечность, то есть максимум шкалы. Но если и оплетка, и жила отсоединены от антенны и замкнуты друг на друга, результат должен оказаться нулевым.

Если все 3 теста пройдены, значит усилитель подключено правильно.

Распайка вcтраиваемого усилителя SWA

ПредыдущаяСледующаяПомогла статья? Оцените её Загрузка…

Источник: https://ProDigTV.ru/efirnoe/antenna/kak-usilit-signal

Констелляционная диаграмма

ассмотрим подробнее процесс демодуляции сигнала с цифровой модуляцией. После синхронизации с входным сигналом на выходе блока демодулятора для каждого символа появляются два значения векторов I и Q.2 Пара векторов определяет точку на амплитуднофазовой плоскости, каждая из которых принадлежит одной клетке, определяющей конкретное значение символа. В идеальном случае точки ложатся точно в середины клеток.

Рис. 4. Кривые зависимости параметра BER при изменении отношения сигнал/шум во входном сигнале

Правда, последние виды искажений возникают реже. Гораздо хуже ситуация с помехой импульсного характера. Такого рода искажения сигнала не редкость, поскольку существует большое количество устройств, излучающих радиосигнал, который может выступать в роли импульсной помехи для cигнала телевизионного.

Актуальность вопроса

Принципы построения широкополосных, интерактивных СКТВ

разрозненные сети кабельного телевидения укрупняются, образуя интегрированные системы кабельного телевидения
основой системы кабельного телевидения служит головная станция (например производства фирм Barco, WISI, Teleste, IKUSI, Blancom, TERRA), обеспечивающая трансляцию в кабельную сеть как ТВ-сигналов всех видов (спутниковых, эфирных, цифровых), так и радиопрограмм (в том числе и стереофонических)
основными транспортными магистралями системы в прямом и обратном направлениях являются волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) высокой пропускной способности, которые обеспечивают передачу сигналов всех видов (аналоговых и цифровых) от головной станции к местам компактного проживания или работы абонентов системы
абонентам системы предоставляются самые различные услуги интерактивного сервиса (телефония, телексная связь, возможность доступа к Internet и другие виды связи), что обеспечивается соответствующим выбором головного и магистрального оборудования сети (в первую очередь широкополосностью и наличием обратного канала) и необходимыми абонентскими терминалами
быстрое развитие технологий (в первую очередь тех, которые связаны с перспективными цифровыми методами модуляции, временным и частотным уплотнением сигналов) открывает широчайшие возможности для передачи различных видов информации с использованием гибкой гибридной информационной среды. Современная кабельная сеть должна обеспечивать передачу информации со скоростью несколько сот Мбит/с
основными услугами интерактивного сервиса на первоначальном этапе являются телефония и доступ в Internet
головная станция должна иметь в своём составе встроенное оборудование контроля и системного мониторинга
подчеркнём особо принцип модульного проектирования крупных сетей. При построении больших систем, которые могут создаваться одновременно разными группами разработчиков и когда необходимо обеспечить функциональную совместимость различных частей, гибкость и возможность улучшения параметров без коренной реконструкции и нарушения функционирования, целесообразно использовать методы блочно-модульного проектирования

Некоторые вопросы проектирования систем кабельного телевидения

Техническое задание.

Не вдаваясь в подробности методик расчёта

Требования к системе.

уровни
сигналов на любой абонентской розетке минимальный уровень — 60 дБмкВ (57 дБмкВ для систем с 8-и МГц растром каналов и частотным диапазоном до 300 МГц)
максимальный уровень — 80 дБмкВ (77 дБмкВ для систем с более чем 20-ю каналами)

перекос

в уровнях сигнала телевизионных каналов на любой абонентской розетке:

в любом диапазоне 60 МГц — 6 дБ
на соседних каналах — 3 дБ

развязка

отношение

сигнал/шум на абонентской розетке должно быть не ниже 43 дБ

отношение

отношение

Применение компьютерных технологий.

Приведём основные из них:

Практические выводы:

с повышением частоты всё большее влияние оказывает к-т шума антенного усилителя
с повышением частоты снижается минимальный требуемый уровень сигнала на выходе антенны
во всех случаях целесообразно использование малошумящих антенных усилителей, повышающих отношение сигнал/шум на входе ГС (особенно для диапазона ДМВ)
если антенный комплекс расположен далеко от телецентра, то решающую роль при подборе антенн играет максимальное усиление в требуемых каналах
при установке антенн в городе, недалеко от телецентра, важным фактором являются защитное отношение и ширина ДН. Именно эти параметры определяют уровень мешающих отражённых сигналов
для повышения качества приёма в крупных сетях следует применять канальные антенны в метровом и полосовые в дециметровом диапазонах

Широкополосные усилители.

С/Ш(дБ)=Uвых(дБ) — К(дБ) — F(дБ) — 2,41(дБмкВ)

Uвых(дБ) — расчётная величина, в первом приближении равная

Uвых.max(2) — 7,5lg(N-1)-10lg(M-1)

где N — число транслируемых каналов, М — число каскадно включённых усилителей, включая ГС.

С/Швых. = — 10lg(10 — (С/Ш)1 + 10 — (С/Ш)2 + … 10 — (С/Ш)n)

При каскадировании n активных устройств с равными С/Ш, выходное отношение С/Швых уменьшится на величину D = 10lgn.

Головная станция.

Пассивные элементы.

Кабели и разъёмы.

Комплексные поставки оборудования.

ЛИТЕРАТУРА:

Н.А. Реушкин, «Системы коллективного телевизионного приёма.» — М.: Радио и связь, 1992г.
Дусеев Д.Ю., Дусеев Ю.П., Кудрявцев К.Т., Попов А.Ю., ЧулковВ.А., «Концепция построения широкополосной интерактивной Единой Городской Сети Кабельного Телевидения (ЕГСКТ) г. Москвы. — Ж-л «Арсенал»№2 (март-апрель) 1998г.
ГОСТ 28324-89. Сети распределительные приёмных систем телевидения и радиовещания. (Классификация, основные параметры и технические требования).
Европейский стандарт EN 50083 части 3,7 (CENELEC). Кабельные распределительные системы для телевизионных, звуковых и интерактивных мультимедийных сигналов.
С. Песков, В. Таценко, А. Шишов, «Выбор усилительного оборудования при построении кабельных сетей коллективного телевизионного приёма (КСКТП). — Ж-л «Телеспутник» №6-7,1999г.
Н.Н. Иванча, «Выбор антенного оборудования наземного телевизионного вещания». — www.telesputnik.ru.

Особенности измерения уровня цифровых сигналов

Uцк = Uизм + 10lg(Вц/Виз) + К,5

где Uцк — искомая мощность цифрового канала;

К — поправочный коэффициент, компенсирующий погрешности измерения6.

Подставив исходные данные в формулу, получим:

US23 = 53 + 10lg(7,5/0,23) + 1 = 69 дБмкВ.

Таким образом, на самом деле уровень мощности канала S23 на 3 дБ больше, чем S20.

Библиография

Европейский стандарт связи ETSI EN 302 755 V1.3.1 (2012-04). Телевидение вещательное цифровое (DVB); Структура кадра, канальное кодирование и модуляция для системы цифрового наземного телевизионного вещания второго поколения (DVB-T2).(Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)).
Европейский стандарт связи ETSI TS 102 831 V1.2.1 (2012-08). Телевидение вещательное цифровое (DVB); Руководящие указания по внедрению для системы цифрового наземного телевизионного вещания второго поколения (DVB-T2). (Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)).
Европейский стандарт связи ETSI EN 302 769, 2004. Телевидение вещательное цифровое (DVB); Структура кадра, канальное кодирование и модуляция для системы кабельного цифрового телевизионного вещания второго поколения (DVB-C2). (Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital transmission system for cable systems (DVB-C2)).
ГОСТ 52023 – 2003. Сети распределительные систем кабельного телевидения. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений и испытаний.
The NorDig group Document, ver. 2.2.2. 11.2012 Документ группы NorDig. Единые технические требования к испытаниям интегрированных приемников-декодеров для кабельных, спутниковых, наземных и IP-сетей. (NorDig Unified Test Specifications for Integrated Receiver Decoders for use in cable, satellite, terrestrial and IP-based networks).
Recommendation ITU-R BT.50O-13 (01/2012). Методология субъективной оценки качества телевизионных изображений. (Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures).
Recommendation ITU-R ВТ. 710-4 (1998). Методы субъективной оценки качества изображения в телевидении высокой четкости. (Subjective assessment methods for image quality in high-definition television).
ГОСТ Р 58020 – 2021. Системы коллективного приема сигнала эфирного цифрового телевизионного вещания. Основные параметры, технические требования, методы измерений и испытаний.

Общие рекомендации по оценке качества цифровых каналов

MER: не меньше 36 дБ для модуляции QAM-256 и 28 дБ для модуляции QAM-64.

PreBER не превышает 1E7. PostBER: не превышает 1E9.

MER: находится в пределах от 34 до 36 дБ для модуляции QAM256 и от 26 до 28 дБ для модуляции QAM64.

PreBER: не превышает 1E6. PostBER: не превышает 1E9.

Оценка 1 балл (выполняется хотя бы одно условие):

MER: значение меньше 34 дБ для модуляции QAM-256 и меньше 26 дБ для модуляции QAM-64.

PreBER: значение выше 1E6. PostBER: значение выше 1E-9.

——

2 I= A cosφ, а Q = A sinφ где А – амплитуда QAM символа, а φ – фаза символа.

4 Полоса измерения определяется полосой пропускания измерительного фильтра (прим. ред.).

5 Так эта формула выглядит в ГОСТ Р 52023 (прим. автора).

Андрей Конорев,

ведущий инженер ООО «Планар»

Общие положения

При внедрении ЦТВ наиболее острым является вопрос разработки и создания системы приема цифровых ТВ программ. При построении данной системы на первый план выступают такие соображения как простота технической реализации и экономическая эффективность, минимизация временных затрат на создание системы и надежность ее элементов.

Для решения задачи обеспечения населения Российской федерации услугами цифрового эфирного телевизионного вещания (особенно это касается населения, проживающего на границах и вне зон обслуживания радиосигналами телевизионных передатчиков или в зонах «радиотени») на первый план выступают соображения создания на этих территориях систем коллективного приема цифровых программ, распространяемых в региональном эфире.

В связи с принятым решением о переходе Российской Федерации на стандарты цифрового ТВ вещания второго поколения [1, 2] возникли задачи актуализации и модернизации действующих национальных стандартов на системы DVB первого поколения (в части отражения в них специфики применения систем DVB второго поколения), а также подготовки новых национальных стандартов, распространяющих свое действие исключительно на системы второго поколения, в том числе на систему эфирного цифрового вещания DVB-T2.

Была поставлена задача разработки стандарта на системы коллективного приема, предназначенные для приема радиосигналов эфирного цифрового телевизионного вещания второго поколения DVB-T2 и распределения этих радиосигналов по кабелю в жилых и общественных зданиях, находящихся на границах и вне зон обслуживания радиосигналами телевизионных передатчиков или в зонах «радиотени».

В таблице 1 приведены принципиально возможные варианты формирования сигналов, которые могут распределяться в системе коллективного приема.

Таблица 1 – Варианты формирования распределяемого сигнала
№	Принимаемый сигнал	Распределяемый сигнал
1	DVB-T2	PAL/SECAM
2	DVB-C
3	DVB-C2
4	DVB-T2 *
5	DVB-T2 **
* — вариант с возможностью трансмодуляции и частотного конвертирования;**- вариант без трансмодуляции и частотного конвертирования

Вариант 1 (DVB-T2 → PAL/SECAM) рассчитан на использование устарелого аналогового приемного парка, требует для своей реализации демодуляции цифровых сигналов принимаемых мультиплексов с последующей аналоговой модуляцией сигналов (при этом число аналоговых модуляторов должно быть равно числу каналов, вошедшему в демодулируемые мультиплексы). Данный вариант сложен в реализации, требует больших капитальных затрат и не соответствует современным тенденциям цифровизации.

Вариант 2 (DVB-T2 → DVB-C) широко используется в мировой и отечественной практике, требует для своей реализации демодуляции сигналов DVB-T2 и последующей модуляции по стандарту DVB-C (в данном варианте число демодуляторов равно числу модуляторов). Выигрыш в помехоустойчивости и скорости потока, который может быть получен при этом преобразовании, не существенен для решения задачи коллективного кабельного приема при небольшом числе физических радиоканалов, распределяемых в сети. Данный вариант сложен в реализации и требует затрат на приобретение модемов.

Вариант 3 (DVB-T2 → DVB-C2) требует для своей реализации демодуляции сигналов DVB-T2 и последующей модуляции по стандарту DVB-C2 [3]. Данный вариант позволяет, в принципе, увеличить скорость распределяемых потоков по сравнению со скоростью принимаемых потоков. Однако получаемый при этом выигрыш не является решающим для решения задачи коллективного кабельного приема при небольшом числе физических радиоканалов, распределяемых в сети. Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что в настоящее время в распоряжении абонентов и в торговой сети есть лишь небольшое число телевизионных приемников и приставок STB, поддерживающих работу со стандартом DVB-C2. Данный вариант сложен в реализации и требует затрат на приобретение модемов.

Вариант 4 (DVB-T2 → DVB-T2 с возможностью трансмодуляции и частотного конвертирования) требует для своей реализации демодуляции сигналов DVB-T2 и последующей модуляции в том же стандарте, но с другими параметрами модуляции. Выигрыш в помехоустойчивости и скорости потока, который, в принципе, может быть получен при этом преобразовании, не существенен для решения задачи коллективного кабельного приема при небольшом числе мультиплексов.

Вариант 5 (DVB-T2 → DVB-T2 без трансмодуляции и частотного конвертирования) не требует для своей реализации никаких преобразований сигналов, кроме прямого усиления и допускает сквозную передачу принятых сигналов DVB-T2 через распределительную сеть. По сложности реализации этот вариант наиболее прост и требует минимальных капитальных затрат. Кроме того, этот вариант в настоящее время широко используется для реализации систем ТВ приема в коттеджах и частных домах.

Таким образом, наиболее предпочтительным для построения системы коллективного приема с точки зрения сложности реализации, минимизации капитальных затрат и решения вопросов устойчивости функционирования системы является вариант сквозной передачи принимаемых сигналов DVB-T2 через распределительную сеть в неизменном виде (без трансмодуляции и частотного конвертирования) с возможностью приема на любые DVB-T2 приемники.

Системы коллективного приема сигналов эфирного цифрового телевизионного вещания должны обеспечивать возможность приема и распределения радиосигналов вещательного телевидения в стандартных телевизионных каналах по ГОСТ 7845 в диапазонах IV и V (470 — 862 МГц).

В зависимости от сложности сети и количества обслуживаемых абонентов системы коллективного приема [4] могут подразделяться на категории в соответствии с данными таблицы 2.

Таблица 2 – Классификация систем коллективного приема

Характеристика системы (категория) *	Область применения (число пользователей)
Система коллективного приема на одно направление распределения (категория 1)	Небольшие жилые или общественные здания (до 100)
Крупная система коллективного приема на несколько направлений распределения (категория 2)	Большие жилые и общественные здания, несколько близко стоящих зданий (до 5000)
* Классификация систем коллективного приема условна: область применения, характеристики системы и число пользователей могут быть изменены в процессе эксплуатации.

Источник

Communications Toolbox™ могут выполнить измерения коэффициента ошибки модуляции (MER). MER является мерой отношения сигнал/шум (ОСШ) в приложениях цифровой модуляции. Эти типы измерений полезны для определения производительности системы в приложениях связи. Для примера, определение, соответствует ли РЕБРО система 3GPP стандартам радиопередачи, требует точного RMS, EVM, Peak EVM и 95-го процентиля для измерений EVM.

Как определено стандартом DVB, модулем измерения для MER являются децибелы (дБ). Для консистенции, модуль измерения для минимальных измерений MER и MER процентиля также в децибелах. Для получения дополнительной информации смотрите comm.MER страница справки.

Источник

Definition[edit]

See also[edit]

References[edit]

Пять основных параметров

BER vs MER

Самый важный параметр

Время измерения BER

Констелляционная диаграмма

Особенности измерения уровня цифровых сигналов

Общие рекомендации по оценке качества цифровых каналов

Использованная литература

Пять основных параметров

BER vs MER

Устранение проблем с телесигналом

Проверьте телевизионный сигнал

Как настроить антенну и телевизор на цифровое телевидение при разных условиях сигнала

Убедитесь, что используется соответствующая антенна

Видео теста антенны ANT-T2-MAX

Телевизионное изображение постоянно замирает

Самопроизвольный сброс настроек

Оптимальный уровень сигнала

Неисправная антенна может повлиять на ваш сигнал

Интерактивные службы не работают

Каналы из неправильного региона

Проверьте цифровой приемник

Проверьте кабели

Самый важный параметр

Время измерения BER

Преимущества MER

Констелляционная диаграмма

Оптимальный уровень сигнала на выходе телевизионной абонентской розетки

Особенности измерения уровня цифровых сигналов

Общие рекомендации по оценке качества цифровых каналов

Как измерить TV сигнал – Эфирное цифровое телевидение

Проверка TV сигнала без телевизора

Причины слабого сигнала

Способы усиления сигнала

Преимущества и недостатки подключения усилителя

Как выбрать подходящий

Схемы подключения

Вариант № 1

Вариант № 2

Вариант № 3

Проверяем результат с помощью мультиметра

Распайка вcтраиваемого усилителя SWA

Определение

Смотрите также

Ссылки

Пять основных параметров

BER vs MER

Самый важный параметр

Измерение ТВ сигнала в оптическом кабеле

Время измерения BER

Преимущества MER

Как измерить TV сигнал — Эфирное цифровое телевидение

Проверка TV сигнала без телевизора

Причины слабого сигнала

Способы усиления сигнала

Преимущества и недостатки подключения усилителя

Как выбрать подходящий

Схемы подключения

Вариант № 1

Вариант № 2

Вариант № 3

Проверяем результат с помощью мультиметра

Распайка вcтраиваемого усилителя SWA

Констелляционная диаграмма

Особенности измерения уровня цифровых сигналов

Библиография

Общие рекомендации по оценке качества цифровых каналов

Общие положения