Mạng tần số đơn (SFN) trong phát sóng mặt đất kỹ thuật số

Giới thiệu
Kênh truyền dẫn (đường dẫn) để phát sóng truyền hình mặt đất thường được coi là kênh chất lượng kém nhất. Kênh truyền trên mặt đất là nguồn gốc của nhiều ảnh hưởng - nhiễu phụ gia và các tín hiệu nhiễu khác (cụ thể là trong các kết tụ công nghiệp và thành phố), tiếng vang tín hiệu - được gọi là tiếp nhận đa luồng. Chủ yếu có nhiều tiếng vang mà chủ yếu ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu thu được. Hiệu ứng này dẫn đến mờ dần theo vị trí và tần số. 

Sau khi phản xạ từ vật thể tự nhiên và các vật thể khác, một hoặc nhiều tín hiệu bị trễ khác nhau (tiếng vang) đến ăng ten thu. Những tín hiệu trễ thời gian này làm suy giảm nghiêm trọng tín hiệu truyền hình thu được và hình ảnh tương ứng, đặc biệt là trong truyền hình tương tự, trong đó hình ảnh bổ sung xuất hiện thay đổi theo hướng quét - được gọi là ma ghost. Trong truyền hình kỹ thuật số mặt đất, hiệu ứng thu sóng đa phần lớn bị triệt tiêu bằng cách chọn các phương pháp điều chế tinh vi. Một trong nhiều ưu điểm của các tiêu chuẩn phát sóng video kỹ thuật số mặt đất mới nổi DVB-T (Phát sóng video kỹ thuật số - Được xác định trong ETS 300744), DVB-H (Cầm tay), nhưng cũng có các dịch vụ tiếp theo - ví dụ như phát sóng âm thanh kỹ thuật số DAB (Phát thanh âm thanh kỹ thuật số) hoặc DRM (Digital Radio Mondial), ngoài hỗ trợ thu sóng di động, việc triệt tiêu các tác động tiếp nhận đa luồng. Trong tất cả các tiêu chuẩn được đề cập, phương pháp điều chế kỹ thuật số (C) OFDM (Ghép kênh phân chia tần số trực giao mã hóa) được sử dụng. Ký hiệu C đầu tiên trong chữ viết tắt có nghĩa là luồng dữ liệu được bảo vệ bằng mã hóa sửa lỗi FEC (Sửa lỗi chuyển tiếp) để phát hiện và sửa lỗi xảy ra trong quá trình truyền.

 Để bảo vệ biểu tượng, mã khối Reed-Solomon được sử dụng và để bảo vệ bit, mã chập với các tốc độ mã khác nhau được sử dụng. Điều chế (C) OFDM được đặc trưng bởi độ mạnh cao chống nhiễu liên ký hiệu (ISI), điều này sẽ đe dọa tín hiệu thu được và tăng tỷ lệ lỗi của chúng do thu đa luồng. Phát sóng kỹ thuật số trong các tiêu chuẩn được đề cập ở trên có thể được thực hiện trong cái gọi là SFN mạng tần số đơn (Mạng tần số đơn). Việc tiếp nhận tín hiệu trễ hơn từ một số máy phát làm việc trong mạng tần số đơn có thể được sử dụng ngay cả để cải thiện hiệu suất năng lượng của máy phát.


Lưu ý:
Ứng dụng của điều chế OFDM (C) là một công cụ hiệu quả, được sử dụng thường xuyên nhất, nhưng chỉ có thể để loại bỏ các tác động của việc thu đa luồng. Một cách tiếp cận khác là ví dụ thu đa cảm biến với hệ thống anten thu định hướng góc và xử lý tín hiệu phức tạp bao gồm lọc, lấy mẫu, chuyển đổi băng tần cơ sở theo sau là vị trí và tách các nguồn tín hiệu khác nhau (được gọi là Xử lý mảng). Một tổng quan chi tiết hơn nằm ngoài phạm vi của bài viết này và có thể được tìm thấy trong [4].


Nguyên tắc của SFN
Vùng phủ sóng tín hiệu của một khu vực nhất định có thể được cung cấp bởi một số máy phát, truyền tín hiệu đa kênh của truyền hình kỹ thuật số hoặc tín hiệu vô tuyến trong kênh tần số giống hệt nhau. Đóng góp tín hiệu một phần của họ trong điểm tiếp nhận không những không can thiệp, trong những trường hợp nhất định sau đó thậm chí còn cải thiện việc tiếp nhận. Do đó, rõ ràng là các mạng tần số đơn của các máy phát kỹ thuật số có thể cải thiện đáng kể việc sử dụng các dải tần và kênh tần số cũng như cân bằng năng lượng của các máy phát kỹ thuật số. Các máy phát kỹ thuật số trong SFN có thể có công suất thấp hơn đáng kể cho vùng phủ sóng tín hiệu của khu vực nhất định đủ để thu chất lượng. Các phương pháp SFN không thể được sử dụng với phát sóng truyền hình tương tự mặt đất, trong thực tế, tất cả các tiêu chuẩn truyền hình của thế giới ngày nay đều sử dụng điều chế biên độ biên độ và hoạt động trong
mạng đa tần số MFN (Mạng đa tần số).


Mạng tần số đơn có thể được xây dựng chỉ trong một khu vực hạn chế, không phải trên toàn bộ một quốc gia - thậm chí nhỏ như Cộng hòa Séc. Trong khi kích thước SFN bị ảnh hưởng thực sự? Chúng ta hãy giả sử rằng trong khu vực SFN được phân tích:
• một số máy phát DVB-T hoạt động,
• tất cả các máy phát hoạt động ở cùng tần số,
• các máy phát này hoạt động với bộ ghép dữ liệu số đồng bộ kỹ thuật số đồng thời và chính xác
• mức tín hiệu thu được ở bất cứ đâu trong khu vực SFN đều đạt đến giá trị giới hạn ngưỡng (mức độ mà bộ thu DVB-T cần có để có thể giải điều chế và giải mã tín hiệu đúng cách). 



Đồng bộ hóa thời gian của máy phát trong SFN
Trong một mạng tần số duy nhất, tất cả các máy phát riêng lẻ phải được đồng bộ hóa chính xác theo thời gian. Mỗi máy phát phải phát cùng lúc ký hiệu OFDM. Điều chế DVB-T được cấu trúc trong các khung, một khung được tạo thành từ các ký hiệu 68 OFDM. Bốn khung hình tạo nên một cái gọi là siêu khung và hai siêu khung tạo nên cái gọi là siêu khung (trong chế độ 2k bốn siêu khung). Liên quan đến khác nhau thời lượng của ký hiệu OFDM, phụ thuộc vào các tham số điều chế và mã hóa được sử dụng (chế độ tức là số sóng mang, tốc độ mã, khoảng bảo vệ, v.v.), thời gian của khung đơn cũng có thể khác nhau. 

Đồng bộ hóa thời gian của tất cả các gói được truyền trong luồng truyền tải của bộ ghép dữ liệu cuối cùng được đảm bảo bằng tín hiệu thời gian 1 pps (xung mỗi giây), được lấy từ hệ thống GPS. Tín hiệu này kiểm soát việc chèn đồng bộ thời gian của gói MIP đặc biệt (Gói khởi tạo Megaframe) vào luồng truyền tải ở đầu mỗi khung hình lớn. Luồng truyền tải MPEG2, ví dụ được tạo trong trung tâm phát (phòng thu TV), có thể được chuyển đến các máy phát riêng lẻ bởi sự đa dạng mạng phân phối (qua vệ tinh, đường vi sóng, cáp quang, mạng ATM) với độ trễ thời gian khác nhau. Do đó, đồng bộ hóa thời gian bằng tín hiệu GPS được thực hiện lại trong mỗi máy phát. Kết quả của hoạt động này là trạng thái, trong đó mọi máy phát DVB-T đều phát các ký hiệu OFDM giống hệt nhau cùng một lúc. 


Đạt được SFN
Đóng góp năng lượng từ các máy phát riêng lẻ làm việc trong mạng tần số đơn thêm. Do đó, mạng tần số đơn cho thấy cái gọi là tăng SFN. Hệ số khuếch đại này có thể được xây dựng đơn giản như sau - hai máy phát DVBT có Pv công suất phát sóng đảm bảo trong cùng điều kiện (cùng mức tăng hướng và ăng ten) vùng phủ sóng tín hiệu tốt hơn (giá trị cường độ trường lớn hơn) ở vị trí máy thu so với một máy phát với công suất phát sóng kép 2Pv. Biểu thức định lượng của mức tăng SFN, phụ thuộc vào vị trí người nhận và trên nhiều yếu tố khác, nằm ngoài phạm vi của bài viết này. 

Nếu bạn muốn xây dựng một đài phát thanh, hãy tăng cường bộ phát đài FM của bạn hoặc cần bất kỳ thiết bị nào khác Thiết bị FM, Xin cứ thoải mái liên lạc với chúng tôi: [email được bảo vệ].

Để lại lời nhắn 

Họ tên *

E-mail *

Điện thoại

Địa Chỉ

Mã

Tin nhắn

 

Danh sách tin nhắn