- 9 Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2. - 11 2.1 Tổng quan về hệ thống truyền hình số. - 12 2.2.1 Sơ lược hệ thống truyền hình số mặt đất theo chun DVB-T. - 12 2.2.2 Sơ lược về hệ thống truyền hình số mặt đất theo chun DVB-T2. - 15 2.3.1 Những tiêu chí cơ bản của DVB-T2. - 15 2.3.2 Mô hình cấu trúc DVB-T2. - 16 2.3.3 Đặc điểm lớp vật lý của DVB-T2. - 30 2.3.6 Khả năng ứng dụng DVB-T2 tại Việt Nam. - 34 3.2.1 Hệ thống đa sóng mang. - 55 Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO–OFDM trong truyền hình số mặt đất DVB–T2. - 63 4.2 Ứng dụng MISO-OFDM trong DVB-T2. - 74 Chương 5 Mô phỏng hệ MISO-OFDM trong DVB-T2. - 13 Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống DVB-T2. - 14 Hình 2.3: Sơ đồ khối chức năng và giao diện DVB-T2. - 17 Hình 2.4: Sơ đồ khối DVB-T2 lớp vật lý. - 24 Hình 2.9: Mẫu pilot phân tán cho DVB - T (trái) và DVB-T2 (phải. - 28 Hình 2.14: So sánh mã chống lỗi của DVB - T và DVB - T2. - 29 Hình 2.15: Bản đồ phủ sóng DVB-T2 của AVG. - 33 Hình 3.1: Cấu trúc hệ thống đa sóng mang. - 38 Hình 3.5: Sơ đồ hệ thống OFDM. - 38 Hình 3.6: Cấu trúc của một tín hiệu OFDM. - 46 Hình 3.10: Biểu đồ không gian tín hiệu BPSK. - 48 Hình 3.11: Biểu đồ tín hiệu tín hiệu QPSK. - 51 Hình 3.12: Chùm tín hiệu M-QAM. - 54 Hình 4.1: Mô hình một hệ thống MIMO với bốn anten phát (Tx), bốn anten thu (Rx) và các tín hiệu đi qua một kênh H. - 66 Hình 4.6: Sơ đồ triển khai các khối chức năng chi tiết trong DVB-T2. - 69 Hình 4.8: Thu và phát MISO trong DVB-T2. - 80 Hình 5.2: Phổ lý thuyết tín hiệu DVB-T2. - 82 Hình 5.3: Phổ tín hiệu DVB-T2 mô phỏng. - 83 7 Mục lục bảng Bảng 2.1: So sánh DVB-T và DVB-T2. - 47 Bảng 3.2: Quan hệ bit điều chế và tọa độ tín hiệu QPSK. - Chương 2: Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2. - Giới thiệu sơ lược về các tiêu chun truyền hình số và trình bày tổng quan về hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 bao gồm các tiêu chí cơ bản, mô hình cấu trúc, đặc điểm lớp vật lý và những giải pháp kỹ thuật cơ bản. - Chương 4: Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình số mặt đất DVB-T2. - Chương 5: Mô phỏng MISO-OFDM trong DVB-T2. - Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 13 Phân tán năng lượngMã hóa ngoài (RS)Ghép xen ngoàiMã hóa trong (CC)Ghép xen trongĐịnh vị (Mapper)Thích ứng khungIFFTChèn khoảng bảo vệLọc FIR IF=>RFKhuếch đạiLọc BandpassLuồng MPEGTX Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống DVB-T Đặc tính kỹ thuật của DVB-T - Bộ điều chế DVB-T. - 2.2.2 Sơ lược về hệ thống truyền hình số mặt đất theo chun DVB-T2 Tiêu chun truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 một chun mới trong họ tiêu chun DVB được phát triển với mục đích tăng khả năng sử dụng băng tần, tăng dung lượng dữ liệu có thể truyền cũng như cải tiến chất lượng tín hiệu. - Từ đó, tiêu chun truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 đã được nhóm DVB Project công bố tháng 6/2008. - Giống như DVB-T, DVB-T2 cũng sử dụng điều chế OFDM với một số lượng lớn sóng mang con để tạo ra một tín hiệu ổn định, cho phép hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau. - Tổ chức DVB đã định nghĩa một Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 16 bộ các yêu cầu thương mại đóng vai trò nền tảng cho việc phát triển T2. - Dòng T2-MI chứa mọi thông tin cần thiết Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 18 để mô tả nội dung và thời gian phát của các khung T2. - SS3: Bộ điều chế DVB-T2 (DVB-T2 Modulator). - SS4: Giải điều chế DVB-T2 (DVB-T2 Demodulator). - Xử lý đầu vàoXen bit, Mã hóaÁnh xạ FrameĐiều chếLuồng đầu vàoHệ thống T2 Hình 2.4: Sơ đồ khối DVB-T2 lớp vật lý Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 19 Đầu ra của lớp vật lý T2 là một tín hiệu cao tần RF trên một kênh RF đơn. - DVB-T2 còn có một số tính chất mới góp phần cải thiện chất lượng hệ thống. - Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 23 Hình 2.7: Mật độ phổ công suất đối với 2 K và 32 K. - DVB-T2 có tuỳ chọn sử dụng kỹ thuật Alamouti với một cặp máy phát (Hình 2.8). - Overhead sẽ tăng Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 24 đáng kể trên khía cạnh mật độ Pilot rời rạc cần phải được nhân đôi đối với giá trị khoảng bảo vệ cho trước. - Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 26 Hình 2.10: Đồ thị chòm sao 256-QAM Chòm sao xoay (Rotated Constellation) Một trong số các kỹ thuật mới được sử dụng trong DVB-T2 là chòm sao xoay (Rotated Constellation) và trễ Q (Q-delay). - Nếu có một thành phần bị huỷ hoại Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 27 trên kênh truyền, thành phần còn lại có thể được sử dụng để tái tạo lại thông tin. - 16K, 32K FFT và tỷ lệ khoảng bảo vệ 1/128 Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 28 Tăng kích thước FFT đồng nghĩa với việc làm hẹp khoảng cách giữa các sóng mang con và làm tăng chu kỳ symbol. - Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 29 Hình 2.14: So sánh mã chống lỗi của DVB - T và DVB - T2. - Bảng 3 so sánh giữ DVB-T2 và DVB - T đối với cùng một giá trị khoảng bảo vệ. - DVB-T2 còn cho phép sử dụng giá trị tỉ lệ khoảng bảo vệ lớn nữa (tăng gần 20. - Chương 2 Hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 32 Bảng 2.3: Dung lượng tiềm năng tăng 67% trên mạng đơn tần SFN. - Hình 2.15: Bản đồ phủ sóng DVB-T2 của AVG. - Hình 3.1: Cấu trúc hệ thống đa sóng mang. - NkftkjtfjekXe trong đó NkftkjaekXtxlà tín hiệu băng gốc. - Hình 3.7 là trường hợp của tín hiệu OFDM với 4 sóng mang phụ. - Chương 3 Tổng quan OFDM 47 3.8 Điều chế trong OFDM Trong hệ thống OFDM, tín hiệu đầu vào là ở dạng bit nhi phân. - 3.8.1 Điều chế BPSK Trong một hệ thống điều chế BPSK, cặp các tín hiệu s1(t), s2(t) được sử dụng để biểu diễn các kí hiệu cơ số hai là "0" và "1" được định nghĩa như sau:[7] ])(2cos[2. - Vì thế có tên là " điều chế tín hiệu vuông góc". - Chương tiếp theo sẽ trình bày về ứng dụng MISO-OFDM trong truyền hình số mặt đất DVB-T2. - Hình 4.1: Mô hình một hệ thống MIMO với bốn anten phát (Tx), bốn anten thu (Rx) và các tín hiệu đi qua một kênh H. - Có thể thấy giữa các anten có Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 58 nhiều đường đi tín hiệu khác nhau. - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 59 4.1.1 Tăng ích Trong truyền dẫn không dây, khi sử dụng MIMO hay MISO nói riêng có thể thu được hai kiểu tăng ích: tăng ích phân tập và tăng ích ghép kênh. - Một trong những phương Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 60 pháp mã hóa đó là mã không – thời gian Alamouti. - Mã này được sử dụng trong DVB-T2 và sẽ được mô tả trong phần sau. - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 61 Hình 4.2: Cân bằng phân tập - ghép kênh 4.1.5 Mã khối không – thời gian Alamouti Mã khối không – thời gian (STBC) Alamouti là một sơ đồ phân tập phát được phát triển bởi Siavash Alamouti. - Giả sử hệ thống sử dụng điều chế M mức. - Sau đó, encoder sẽ lấy một Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 62 khối gồm hai symbol đã điều chế x1 và x2 và ánh xạ chúng vào anten phát theo ma trận mã hoá. - Tín hiệu tại anten thu: (4.1) Tín hiệu ước lượng của s1 và s2 sẽ được tổng hợp theo không gian-thời gian từ tín hiệu y1 và y2: (4.2) Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 63 Tiêu chun DVB-T2 cho phép tuỳ chọn sử dụng một phiên bản khác đôi chút của mô hình Alamouti. - Máy thu ZF tính toán tín hiệu ước lượng. - Tín hiệu ước lượng. - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 64 Máy thu MMSE ít nhạy đối với nhiễu nhưng lại làm giảm chất lượng phân tách tín hiệu. - Hình 4.4 biểu diễn sự gia tăng độ phức tạp tính toán khi sử dụng điều chế mức cao nhất trong DVB-T2 là 256QAM. - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 65 Hình 4.4 Độ phức tạp tính toán đối với máy thu Maximum Likelihood khi sử dụng điều chế 256QAM. - 4.2 Ứng dụng MISO-OFDM trong DVB-T2 Mô hình hệ thống DVB-T2 nói chung được mô tả trong Hình 4.6. - Đầu ra hệ thống thông thường là một tín hiệu đơn được truyền trên một kênh RF. - Một tín hiệu T2 có dạng sóng mang theo một profile cụ thể (chẳng hạn T2-base profile hoặc T2-Lite profile), kể cả các FEF (Future Extension Frame). - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 69 4.2.1 Xử lý MISO Tất cả các symbol của tín hiệu DVB-T2, ngoại trừ dòng dữ liệu phụ, đều có thể được áp dụng xử lý MISO ở cấp độ cell. - Giả thiết rằng tất cả các máy thu DVB-T2 đều có khả năng nhận tín hiệu đã qua xử lý MISO. - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 70 Hình 4.8: Thu và phát MISO trong DVB-T2 Để triển khai MISO trong thực tế có thể tiến hành theo một trong hai cách. - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 71 Các phần sau đây sẽ sử dụng các chỉ số m, l, k với m là số thứ tự T2-frame, l là số symbol và k là chỉ số sóng mang OFDM. - Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 74 4.2.3 Ánh xạ tế bào dữ liệu vào sóng mang OFDM Bất kỳ tế báo. - Tín hiệu được sắp xếp vào các khung. - (4.9) Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 75 Trong đó. - là tần số trung tâm của tín hiệu cao tần RF. - Các giá trị cho các thông số thời gian tương ứng khác nhau được đưa ra tỏng bộ số của Chu kỳ nguyên tố Tand Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 76 in microseconds. - Chế độ thông thường Chế độ NA NA NA Chương 4 Ứng dụng hệ thống MISO-OFDM trong truyền hình sốmaặt đất DVB-T2 77 (MHz) mở rộng Lưu ý: 1. - Mô phỏng việc phát tín hiệu DVB-T2 ở mức vật lý, chế độ “32K. - Mô phỏng việc thu và giải mã tín hiệu DVB-T2. - Mô phỏng ứng dụng MISO-OFDM trong DVB-T2. - Chương 5 Mô phỏng hệ MISO-OFDM trong DVB-T2 80 Hình 5.1: Sơ đồ mô phỏng trên Simulink. - Đồng thời, mô hình không thực hiện các phần sau trong tiêu chun DVB-T2. - Phổ tín hiệu DVB-T2 mô phỏng khá giống với phổ lý thuyết. - Kết luận Luận văn đã đạt được những nhiệm vụ đề ra ban đầu với đề tài: “Nghiên cứu hệ thống MISO-OFDM và ứng dụng trong truyền hình số mặt đất DVB-T2”. - Nghiên cứu được các khối chức năng và một số thông số kỹ thuật trong hệ thống truyền dẫn DVB-T2. - Mô phỏng mô hình MISO-OFDM triển khai trong DVB-T2 nhằm đánh giá hiệu quả kỹ thuật này mang lại. - http://en.wikipedia.org/wiki/DVB-T2
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt