Phương pháp đo, đánh gía chất lượng hệ thống truyền dẫn truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T

- NGUYỄN MINH HỒNG PHƯƠNG PHÁP ĐO, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN TRUYỀN HèNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIấU CHUẨN DVB-T Chuyờn ngành: Điện tử - Viễn thụng LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.
- Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T 03 Hình 1.2.
- Sơ đồ khối hệ thống phát ATSC.
- Sơ đồ khối cấu trúc trải phổ dữ liệu.
- 13 Hình 2.2a.
- 15 Hình 2.2b.
- 15 Hình 2.2c.
- 16 Hình 2.2d.
- Sơ đồ khối tiến trình tráo và giải tráo ngoài.
- ánh xạ các bit đầu vào thành các symbol của tín hiệu điều chế trong ph-ơng thức truyền dẫn không phân cấp.
- ánh xạ các bit đầu vào thành các symbol của tín hiệu điều chế trong ph-ơng thức truyền dẫn có phân cấp.
- 24 Hình 2.9a.
- Đồ thị chòm sao QPSK, 16-QAM, 64-QAM và các mẫu bit t-ơng ứng 26 Hình 2.9b.
- 27 Hình 2.9c.
- 28 Hình 2.10.
- 33 Hình 2.11.
- 34 Hình 2.12.
- 45 Hình 2.13.
- 45 Hình 2.14.
- 46 Hình 2.15.
- Sơ đồ khối máy phát DVB-T.
- Sơ đồ khối máy thu DVB-T.
- Sơ đồ đo độ chính xác tần số.
- Sơ đồ đo độ chọn lọc tần số.
- Sơ đồ đo dải AFC.
- 63 Hình 3.10.
- 65 Hình 3.11.
- 67 Hình 3.12.
- 67 Hình 3.13.
- 69 Hình 3.14.
- 69 Hình 3.15.
- 71 Hình 3.16.
- 72 Hình 3.17.
- 73 Hình 3.18.
- 76 Hình 3.19.
- 79 Hình 3.20.
- 82 Hình 3.21.
- 82 Hình 3.22.
- Trễ tín hiệu tổng thể sử dụng máy phát tham chiếu.
- 84 Hình 3.23.
- 86 Hình 3.24.
- 91 Hình 2.25.
- Mô tả hệ thống đo.
- 92 Hình 3.26.
- 94 Hình 3.27.
- 17 Bảng 2.2a.
- 24 Bảng 2.2b.
- Các giá trị Cm,l, k đối với các ph-ơng pháp điều chế khác nhau.
- 39 Bảng 2.10.
- Ph-ơng thức điều chế.
- 39 Bảng 2.11.
- 39 Bảng 2.12.
- 40 Bảng 2.13.
- Khoảng bảo vệ.
- 40 Bảng 2.14.
- Ph-ơng thức truyền sóng.
- 41 Bảng 2.15.
- 42 Bảng 2.16.
- Tốc độ bit (Mbps) t-ơng ứng của hệ thống không phân cấp trong kênh 8MHz t-ơng ứng với từng khoảng bảo vệ, chòm sao và tỷ lệ mã sửa sai.
- Tần số offsets đối với hệ thống 2k và 8k.
- 108 Lời cam đoan Tôi: Nguyễn Minh Hồng, học viên lớp cao học Điện tử – Viễn thông khoá xin cam đoan: Bản luận văn “Phơng pháp đo, đánh giá chất lợng hệ thống truyền dẫn truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T” là do chính tôi viết với sự h-ớng dẫn khoa học nhiệt tình của Tiến sĩ Ngô Thái Trị.
- Hà nội, tháng 10/2004 Học viên Nguyễn Minh Hồng 1 Lời nói đầu Truyền hình là ph-ơng tiện hữu ích mang thông tin tới mọi ng-ời.
- Nhu cầu xem nhiều ch-ơng trình truyền hình của mỗi ng-ời ngày một tăng, trong khi đó tài nguyên tần số sử dụng trong truyền hình là có hạn.
- Để tiết kiệm tài nguyên vô tuyến trong khi vẫn đ-a đ-ợc nhiều ch-ơng trình truyền hình chất l-ợng tốt tới ng-ời dân, công nghệ truyền dẫn truyền hình số mặt đất đã ra đời.
- Những công trình nghiên cứu khoa học, các chuyên đề phân tích, lựa chọn tiêu chuẩn truyền hình của nhiều nhà khoa học trong n-ớc cho thấy: DVB-T là công nghệ truyền dẫn truyền hình số mặt đất phù hợp với điều kiện tự nhiên và kinh tế của Việt Nam.
- Nghiên cứu thử nghiệm phát sóng truyền hình số mặt đất DVB-T và việc xây dựng dự thảo tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất cho Việt Nam trong những năm qua cho thấy: triển khai phát sóng truyền hình theo tiêu chuẩn DVB-T trên cả n-ớc chỉ còn là vấn đề thời gian.
- Nhằm góp phần đánh giá chất l-ợng thiết bị thu phát truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T, tác giả của luận văn đã chọn đề tài nghiên cứu, tìm hiểu ph-ơng pháp đo, đánh giá chất l-ợng hệ thống truyền dẫn truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T.
- Nội dung Luận văn bao gồm bao gồm 4 ch-ơng: Ch-ơng I : Trình bày tổng quan về truyền hình số mặt đất.
- Ch-ơng II : Trình bày về công nghệ truyền dẫn truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T.
- Ch-ơng III : Các phép đo áp dụng cho hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T.
- Qua lời nói đầu, tôi xin chân thành cảm ơn sự h-ớng dẫn khoa học nhiệt tình của Tiến sĩ Ngô Thái Trị – Trung tâm Tin học và Đo l-ờng - Đài Truyền hình Việt nam cùng sự góp ý nhiệt tình của thầy cô và đồng nghiệp giúp tôi hoàn thành luận văn này! Hà nội, tháng 10 /2004 Học viên Nguyễn Minh Hồng 2 CHƯƠNG 1.
- Tổng quan truyền hình số mặt đất 1.1.
- Các ph-ơng thức truyền dẫn truyền hình số mặt đất 1.1.1.
- Tiêu chuẩn DVB-T Hệ thống phát truyền hình số mặt đất bao gồm các khối chức năng làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu truyền hình băng gốc từ đầu ra của bộ ghép kênh truyền tải dòng MPEG-2 đến các đặc tính của kênh mặt đất.
- Hệ thống này hoàn toàn t-ơng thích với dòng tín hiệu truyền hình đ-ợc mã hoá MPEG-2 theo chuẩn ISO/ IEC 13818 [1].
- Vì hệ thống đ-ợc thiết kế cho các dịch vụ truyền hình số mặt đất, hoạt động trong phổ tần số VHF và UHF của hệ thống truyền hình t-ơng tự hiện có nên nó cần khả năng chống nhiễu kênh chung CCI và nhiều kênh kề ACI của các dịch vụ PAL/ SECAM/ NTSC đã và đang tồn tại.
- Hệ thống cũng có thể hoạt động với hiệu quả phổ tối đa trong các băng UHF và VHF, điều này rất có ích khi sử dụng mạng đơn tần.
- Xét từ 3 khía cạnh hệ thống truyền dẫn thì chu kỳ cơ bản T chính là nghịch đảo của tốc độ xung nhịp của hệ thống.
- Khi thay đổi tốc độ xung nhịp của hệ thống thì băng thông và tốc độ bit cũng thay đổi theo.
- Nhằm đạt đ-ợc các yêu cầu trên, hệ thống OFDM đ-ợc thiết kế với đặc tính sửa lỗi liên tiếp.
- Để tận dụng tối đa các thông số kỹ thuật của truyền hình vệ tinh và truyền hình cáp thì khâu mã ngoài và tráo ngoài đ-ợc dùng chung, còn phần mã trong thì giống với đặc tính của truyền hình vệ tinh.
- Điều này làm cho hệ thống có khả năng hỗ trợ những cấu hình mạng khác nhau nh- mạng đơn tần trên diện rộng hay những máy phát đơn lẻ trong khi giữ đ-ợc hiệu quả tần số tối đa.
- Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T Mã hoá Audio Mã hoá Video Mã hoá dữ liệu Ghép kênh ch-ơng trình Ghép kênh truyền tải MPEG-2 Mã nguồn và ghép kênh 2 1 n Bộ chia tín hiệu Ngẫu nhiên hoá dữ liệu Mã ngoài Mã trong Tráo ngoài Tráo trong Ngẫu nhiên hoá dữ liệu Mã ngoài Mã trong Tráo ngoài ánh xạ T-ơng thích khung Chèn Pilot & TPS OFDM Khoảng bảo vệ 4 DVB-T có hai chế độ vận hành là 2K và 8K.
- Hệ thống cho phép sử dụng các mức điều chế QAM và các tốc độ mã hoá để đạt đ-ợc nhiều tốc độ bit khác nhau.
- Ngoài ra, hệ thống cũng cho phép sử dụng đồng thời 2 mức mã hoá và điều chế, bao gồm chòm sao đồng đều và không đồng đều.
- Trong tr-ờng hợp này, sơ đồ khối chức năng của hệ thống sẽ đ-ợc mở rộng bao gồm cả các khối vẽ nét đứt trong hình 1.1.
- Các dòng bit đó đ-ợc ánh xạ lên chòm sao tín hiệu bởi bộ định vị và bộ điều chế t-ơng ứng.
- Để đảm bảo các tín hiệu đ-ợc phát đi bởi các hệ thống phân cấp nh- thế sẽ đ-ợc thu bởi một máy thu đơn giản thì việc phân cấp sẽ đ-ợc giới hạn ở mã hoá và điều biến kênh phân cấp mà không cần mã hoá nguồn phân cấp.
- -u điểm của ph-ơng thức truyền OFDM có khả năng chống lại phản xạ do chu kỳ của Symbol lớn nên tín hiệu phản xạ chỉ làm tổn hại một phần nhỏ ở đầu Symbol.
- Ngoài ra, hệ thống phát OFDM luôn để một khoảng thời gian bảo vệ Tg giữa các chu kỳ symbol nên tín hiệu phản xạ sẽ hoàn toàn không gây ảnh h-ởng đến việc giải mã Symbol ở chu kỳ tiếp theo nếu nó đến trong khoảng tgian bảo vệ, thậm chí nó còn trở thành tín hiệu có ích trong tr-ờng hợp tín hiệu đến trực tiếp bị tổn hao vì lý do nào đó.
- 5 Do truyền đồng thời trên nhiều sóng mang con nên chu kỳ của Symbol lớn nên tốc độ Symbol thấp hơn nhiều so với hệ thống 1 sóng mang.
- Khi thu, thiết bị thu không chỉ giải mã các symbol đ-ợc truyền một cách riêng lẻ mà còn thu thập cả các sóng phản xạ từ mọi h-ớng, nh- vậy, OFDM biến sóng phản xạ từ dạng tín hiệu có hại thành thông tin có ích, góp phần làm tăng năng l-ợng symbol nhận đ-ợc tại đầu thu.
- Tín hiệu của máy phát lận cận trong mạng đơn tần có thể đ-ợc coi là tín hiệu phản xạ trong hệ thống sử dụng kỹ thuật OFDM bởi vì nó mang đầy đủ thông tin của hệ thống.
- Nếu tín hiệu đến từ một máy phát lân cận mang cùng một biểu tr-ng (Symbol) OFDM nào đó, tín hiệu này sẽ không thể phân biệt đ-ợc với tín hiệu phản xạ truyền thống và vì vậy nó sẽ đ-ợc xử lý nh- mọi tín hiệu phản xạ nếu chúng đến máy thu trong khoảng thời gian Tg.
- Tiêu chuẩn ATSC Trong những năm đầu của thập kỷ 90, ở Mỹ đã xuất hiện 4 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất có độ phân giải cao ( HDTV), đ-ợc các tổ chức, các nhóm nghiên cứu khác nhau đề xuất.
- Năm 1993, sau nhiều cuộc thử nghiệm nghiêm túc, Uỷ ban t- vấn về dịch vụ truyền hình tiến tiến ( ACATS - Advisory Commitee on Advanced Television Service ) đã quyết định thuyết phục các nhóm nghiên cứu chọn lọc những điểm mạnh của mỗi tiêu chuẩn, kết hợp lại để tạo nên một tiêu chuẩn duy nhất .
- Tháng 12 năm 1996, FCC đã chấp nhận tiêu chuẩn truyền hình số DTV của Mỹ dựa trên tiêu chuẩn gói dữ liệu quốc tế 188 bytes MPEG-2.
- Các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể đ-ợc quy định bởi Uỷ ban các dịch vụ truyền hình tiên tiến ( ATSC - Advanced Television Service Commitee.
- ATSC sử dụng ph-ơng thức điều chế 8-VSB (vestigial Sideband).
- Sơ đồ khối hệ thống phát ATSC Ngẫu nhiên hoá dữ liệu RS FEC Tráo dữ liệu Mã chập Viterbi Chèn Pilot Điều chế VSB RF MUX Đồng bộ đoạn Đồng bộ tr-ờng Dòng TS

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt