Công nghệ thông tin (CĐ-ĐH),đề án tốt nghiệp đại học.
Chia sẻ bởi Bùi Duy Đông |
Ngày 19/03/2024 |
19
Chia sẻ tài liệu: Công nghệ thông tin (CĐ-ĐH),đề án tốt nghiệp đại học. thuộc Công nghệ thông tin
Nội dung tài liệu:
báo cáo
thực tập tốt nghiệp
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
Xử Lí TíN HIệU
TRONG TRUYềN hình Số Và ứNG DụNG
Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Thị Phượng
Sinh viên thực hiện : Bùi Thế Anh
Lớp : ĐHLT_ĐTTT_K14C
NỘI DUNG ĐỀ TÀI GỒM CÓ :
1
MỞ ĐẦU
2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ
MẶT ĐẤT DVB-T
3
CHƯƠNG II: XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ VÀ ỨNG DỤNG
4
KẾT LUẬN VÀ LỜI CẢM ƠN
Nhằm mục tiêu nâng cao chất lượng truyền hình, đưa thông tin chính xác và kịp thời về các lĩnh vực kinh tế, chính trị, văn hóa và xã hội Việt Nam chúng ta đã nghiên cứu triển khai và ứng dụng công nghệ Truyền Hình Số (Digital Broadcasting) vào thực tế. Công nghệ này đã khắc phục được các nhược điểm của công nghệ truyền hình tương tự (Analogue Broadcasting) như ảnh hưởng của thời tiết, hạn chế khoảng cách truyền dẫn, chất lượng tín hiệu….
Bên cạnh đó cùng với lộ trình xóa bỏ truyền hình tương tự trên cả nước đến năm 2020 thì hầu hết các nhà khai thác, các đài truyền hình đang dần dần số hóa hoàn toàn các kênh chương trình và sử dụng các công nghệ tiên tiến nhất trên thế giới như các kỹ thuật nén tín hiệu âm thanh, hình ảnh, các tiêu chuẩn hình ảnh chất lượng cao SD(Standard Definition), HD(High-definition).
Trước nhu cầu sử dụng truyền hình nhiều kênh chất lượng cao ngày càng gia tăng ở hầu khắp các địa phương trong cả nước, với số lượng lớn thuê bao nhanh chóng đạt được.
PHẦN MỞ ĐẦU :
Tổng Công Ty Truyền Hình Cáp Việt Nam (VTV Cap) – VCTV
Công ty TNHH Truyền Hình Cáp Saigontourist (SCTV Co.Ltd)
Công ty TNHH Truyền Hình Số Vệ Tinh Việt Nam (K+)
Truyền Hình Cáp Tp.HCM (HTVC)
Truyền Hình Cáp Hà Nội (BTS)
Truyền Hình Mặt Đất (VTC, AVG)
Truyền hình số nói chung và Truyền hình trả tiền nói riêng được xem là khá mới mẻ tại Việt Nam để nắm được cách thức xử lý tín hiệu cho truyền hình như thế nào em xin được phép chọn đề tài “Xử lý tín hiệu trong truyền hình số và ứng dụng” để nghiên cứu trong quá trình thực tập tốt nghiệp.
Tại Việt Nam hiện nay có các đơn vị triển khai truyền hình số như sau:
CHƯƠNG I
T?NG QUAN TRUY?N HÌNH S? M?T D?T DVB - T
1.1. Giới thiệu
1.2. Nén và mã hóa
1.3. Điều chế sóng mang tín hiệu số
1.4. Ưu điểm của DVB-T
1.5. Nhược điểm của DVB-T
CÁC PHẦN CỦA CHƯƠNG
1.1. Giới thiệu
Phát sóng truyền hình số trên mặt đất có hiệu quả sử dụng tần phổ cao hơn và chất lượng tốt hơn so với phát sóng tương tự hiện tại.
Trên dải tần của một kênh truyền hình truyền hình có thể phát một kênh chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV hoặc nhiều chương trình truyền hình có độ phân giải thấp hơn.
Trong phạm vi phủ sóng chất lượng ổn định, khắc phục được các vấn đề phiền toái như hình ảnh có bóng, can nhiễu, tạp nhiễu , tạp âm, …+
Hình 1.1. Sơ dồ khối hệ thống thu phát tín hiệu truyền hình số mặt đất
Quá trình phát sóng trên truyền hình trên mặt đất bao gồm
những thành phần sau:
Biến đổi tín hiệu video và audio thành các dữ liệu số.
Mã hóa nguồn dữ liệu số (source coding) thực hiện nén số ở các tỉ số nén khác nhau. Việc nén được thực hiện bằng bộ mã hóa MPEG-2.Việc mã hóa được thực hiện khá phức tạp dựa trên cơ sở nhiều khung hình ảnh chứa nhiều thông tin với sự sai khác rất nhỏ. Do đó, MPEG làm việc bằng cách chỉ gửi đi những sự thay đổi này và dữ liệu lúc này có thể giảm từ 100 đến 200 lần. Với audio cũng như vậy, việc nén dựa trên nguyên lý tai người khó phân biệt được âm thanh trầm nhỏ so với âm thanh lớn khi chúng có tần số lân cận nhau và những bit thông tin của âm thanh trầm nhỏ này có thể bỏ đi và không được sử dụng.
1.1 giới thiệu
Mã hóa nguồn chỉ liên quan đến các đặc tính của nguồn. Phương tiện truyền phát không ảnh hưởng gì đến mã hóa nguồn
Gói và đa hợp video, audio và các dữ liệu phụ vào một dòng dữ liệu, ở đây là dòng truyền tải MPEG-2.
Điều chế tín hiệu phát sóng bằng dòng dữ liệu. Quá trình này bao gồm cả mã hóa truyền dẫn, mã hóa kênh và các kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại các suy giảm chất lượng do fading, tạp nhiễu,…Thu: mở gói, giải mã, hiển thị hình và tiếng ra máy thu.
1.1 giới thiệu
1.2. nén và mã hóa
Tín hiệu đã được mã hoá và nén thành 1 dòng tín hiệu MPEG-2 (moving pitureepert group chuẩn nén tín hiệu video /audio cua châu âu, sử dụng cho Việt Nam) sẽ đưa đến bộ ghép kênh nhóm chuyên gia MPEG-2 đã định nghĩa 1 tập các tiêu chuẩn nén các dạng file bao gồm hệ thống đồ hoạ video MPEG-2 tiêu chuẩn nén tín hiệu số MPEG-2 được chấp nhận ở 190 nước và là tiêu chuẩn nén video số…
1.3. điều chế sóng mang tín hiệu số
Tín hiệu số là dòng xung vuông biểu hiện giá trị bít “0” và ”1” để tăng hiệu suất của điều chế, nhiều bít được ghép chung với nhau trong 1 symbol. Số lượng bít trong mỗi symbol phụ thuộc vào đặt tính kênh truyền dẫn.
1.3. điều chế sóng mang tín hiệu số
*. Các phương thức điều chế và truyền dẫn tương ứng:
Phương thức điều chế QPSK và QAM:
Hình trên thể hiện khái quát quá trình điều chế và giải điều chế QAM các symbol đầu vào đã được mã hoá mang n bit được biến đổi thành 2 tín hiệu I (đồng pha) Q (lệch pha 90) mỗi tín hiệu được mã hoá mang n/2 bit tương ứng với mỗi tín hiệu sẽ có trạng thái. Sau khi thực hiện chuyển đổi số tương tự (DAC) tín hiệu I được điều chế tại 1 đầu ra của bộ dao động tại chỗ và tín hiệu Q được điều chế tại đầu ra khác và lệch pha 90 với tín hiệu đầu kia kết quả của quá trình này sẽ tạo thành 1 chùm các điểm (chòm sao – contellation) trong hệ toạ độ I/Q.
1.3. điều chế sóng mang tín hiệu số
Bảng 1: Một số mode điều chế QAM:
Bảng 2: Đặc điểm của truyền hình số DVB:
1.4. ưUu điểm của dvb-t
Công nghệ DVB-T dã khắc phục hầu hết các nhược điểm của hệ thống phát sóng mặt đất analog.
Công nghệ DVB-T cho hình ảnh chất lượng cao, không bóng ma, không hạt không nhiễu.
Công nghệ DVB-T cho phép mở rộng vùng phủ sóng ổn định
Công nghệ DVB-T cho phép phát nhiều chương trình trên 1 máy phát sóng
Ngoài ra công nghệ DVB-T mở ra khả năng phát âm thanh chất lượng cao truyền hình âm thanh sẽ là hifi stereo dolby.
1.5. ưnhưUợc điểm của dvb-t
Các chương trình phát bằng công nghệ DVB-T vẫn chịu tác động của thời tiết, địa hình và môi trường truyền sóng…
Ở công nghệ DVB-T, nhiễu không thể hiện trên màn hình TV (những vệt chấm trắng, vân đen) như ở công nghệ analog, nhưng nó có thể làm giảm chất lượng tín hiệu, làm ảnh hưởng đến việc thu sóng. Còn đòi hỏi máy phát hình có công suất lớn.
2.2. C�C PHUONG PH�P BI?N D?I T�N HI?U VIDEO
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.5. M� HểA KấNH TRONG TIấU CHU?N DVB-T
2.6.BI?U D? CHềM SAO T�N HI?U V� S? �NH X? BIT
2.1. H? TH?NG TRUY?N HèNH S?
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM TRONG
TRUY?N HèNH S? DVB-T
CHƯƠNG II
X? L� TÍN HI?U TRONG TRUY?N HÌNH S?
2.7.Mễ HèNH ?NG D?NG TRUY?N HèNH S? DANG DU?C
TRI?N KHAI T?I VI?T NAM
2.1. H? TH?NG TRUY?N HèNH S?
Nguyên lý cấu tạo của hệ thống và các thiết bị truyền hình số được đưa ra như trên hình 2.1:
Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc tổng quát của hệ thống truyền số
Đầu vào của thiết bị truyền hình số sẽ tiếp nhận tín hiệu truyền hình tương tự. Trong thiết bị mã hoá(biến đổi A/D), tín hiệu hình sẽ được biến đổi thành tín hiệu truyền hình số, các tham số và đặc trưng của tín hiệu này được xác định từ hệ thống truyền hình được lựa chọn.
Tín hiệu truyền hình số được đưa tới thiết bị phát. Sau đó qua kênh thông tin, tín hiệu truyền hình số đưa tới thiết bị thu cấu tạo từ thiết bị biến đổi tín hiệu ngược lại với quá trình xử lý tại phía phát.
Giải mã tín hiệu truyền hình thực hiện biến đổi tín hiệu truyền hình số thành tín hiệu truyền hình tương tự.Hệ thống truyền hình số sẽ trực tiếp xác định cấu trúc mã hoá và giải mã tín hiệu .
Mã hoá kênh đảm bảo chống các sai sót cho tín hiệu trong kênh thông tin. Thiết bị mã hoá kênh phối hợp đặc tín của tín hiệu số với kênh thông tin. Khi tín hiệu truyền hình số được truyền đi theo kênh thông tin, các thiết bị biến đổi trên được gọi là bộ điều chế và bộ giải điều chế.
2.1. H? TH?NG TRUY?N HèNH S?
2.2. C�C PHUONG PH�P BI?N D?I T�N HI?U VIDEO
Có 2 PHƯƠNG PHáP BIếN ĐổI VIDEO Là :
Biến đổi trực tiếp video màu tổng hợp
Tớn hi?u video s? t?ng h?p th?c ch?t l� s? chuy?n d?i tớn hi?u video tuong t? t?ng h?p sang video s?
Hình 2.2 biến đổi A/D tín hiệu màu tổng hợp
Biến đổi riêng từng tín hiệu video màu thành phần
Hình 2.3 sơ đồ biến đổi A/D tín hiệu màu thành phần
.
Biến đổi riêng từng tín hiệu video màu thành phần
Tín hiệu video số thành phần là sự chuyển đổi từ tín hiệu video tương tự thành phần sang số, và được quy định theo tiêu chuẩn quốc tế CCIR 601. Tín hiệu video số thành phần còn gọi là tiêu chuẩn D-1 hoặc tiêu chuẩn 4:2:2.
Đối với tiêu chuẩn này tín hiệu chói được lấy mẫu với tần số 13,5MHz, hai tín hiệu màu được lấy mẫu với tần số 6,75 MHz. Mỗi mẫu được lượng tử hoá 8/10bit, cho ta tốc độ bit bằng 216/270 Mbit/s. lượng tử hoá bởi 8 bit cho ta 256 mức và 10 bit cho ta 1024 mức với tỉ số tín hiệu tạp âm (S/N) cao hơn.
Biến đổi tín hiệu thành phần cho ta dòng số có tốc độ bit cao hơn tín hiệu số tổng hợp. Tuy nhiên dòng tín hiệu thành phần số cho phép xử lý dể dàng các chức năng ghi, dựng, tạo kỹ xảo v.v…Hơn nữa chất lượng ảnh không chịu ảnh hưởng can nhiễu chói màu như tín hiệu tổng hợp.
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.1 Nguyên tắc làm việc của bộ chuyển đổi tương tự - số
Sơ đồ khối mạch A/D bao gồm:
Hình 2.4 sơ đồ khối mạch biến đổi tương tự – số
Mạch lọc thông thấp
Mạch này dùng để hạn chế băng tần tín hiệu vào. Nhiệm vụ của nó là ngăn ngừa mức chéo
Mạch tạo xung đồng hồ và lấy mẫu
Mạch tạo xung dùng để lấy mẫu và đồng bộ tất cả các nhân trong mạch ADC
Mạch lấy mẫu
Mạch này có hai nhiệm vụ:
+ Lấy mẫu tín hiệu tương tự tai những điểm khác nhau và cách điều nhau( rời rạc tín hiệu về mặc thời gian).
+Giữ cho biên độ điện áp tại thời điểm lấy mẫu không đổi trong quá trình chuyển đổi tiếp theo
Mạch lượng tử hoá
Tín hiệu ra mạch lấy mẫu được đưa đến mạch lương tử hoá để thực hiện làm tràn với độ chính xác
Mạch lượng tử hoá làm rời rạc hoá tín hiệu tương tự về mặt biên độ.
Mạch mã hoá
Sau mạch lượng tử hoá là mạch mã hoá, trong mạch mã hoá, kết quả lượng tử hoá được nếp lại theo một quy luật nhất định phụ thuộc vào loại mã yêu cầu trên đầu ra bộ chuyển đổi .
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
Người ta chia ra làm 4 phương pháp
biến đổi tương tự sang số bao gồm:
- biến đổi song song
- biến đổi nối tiếp theo mã đếm
- biến đổi nối tiếp theo mã nhị phân
- biến đổi song song – nối tiếp kết hợp.
a, Chuyển đối A/D theo phương pháp song song
Hình 2.5 sơ đồ nguyên lý bộ đối A/D theo phương pháp song song
Trong phương pháp chuyển đối song song, tín hiệu tương tự UA được đồng thời đưa đến các bộ so sánh S1 Sn như hình 2.8. Điện áp chuẩn Uch được đưa đến đầu vào thứ hai của các bộ so sánh qua thang điện trở R. Do đó các điện áp đặc vào bộ so sánh lân cận khác nhau một lượng không đổi và giảm đên từ S1 đến Sn. Đầu ra các bộ so sánh có đien áp vào lớn hơn điện áp chuẩn lấy trên thang điện trở có mức logic “1”, các đầu ra còn lại có mưc logic “0”.
a, Chuyển đối A/D theo phương pháp song song
Hình 2.5 sơ đồ nguyên lý bộ đối A/D theo phương pháp song song
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
Tất cả các đầu ra được nối với mạch “ và”, một đầu mạch “và” nối với mạch tạo xung nhịp. Chỉ khi có xung nhịp đưa đến đầu vào “và” thì các xung trên đầu ra bộ so sánh mới đưa vào mạch nhớ FF ( Flip Flop). Xung nhịp đảm bảo cho quá trình so sánh kết thúc mới đưa tín hiệu vào bộ nhớ. Bộ nhớ mã hoá biến đối tín hiệu vào dưới dạng mã nhị phân.
Mạch biến đổi song song có tốc độ chuyển đối nhanh, vì quá trình so sánh được thực hiện song song , nhưng kết cấu mach phức tạp với số linh kiện rất lớn.
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
b, Chuyển đổi A/D nối tiếp dùng vòng hồi tiếp
Kết quả so sánh được đưa vào một mạch logic đồng thời với tín hiệu nhịp. Tuỳ thuộc vào tín hiệu ra SS, tại những điểm có xung nhịp, mạch logic sẽ điều khiển bộ đếm sao cho ứng với + A thì bộ đêm thuận và – A thì bộ đêm ngược. Tín hiệu đi được một vòng ứng với chu kỳ của xung nhịp.
Tín hiệu số xác định trong bước so sánh thứ nhất qua DAC sẽ dẫn ra được một giá trị mới để so sánh với UA trong bước tiếp theo. Quá trình này được lặp lại cho đến khi < . Lúc đó+ A = -A = 0, do đó mạch đếm giữ nguyên trạng thái và ta nhận được kết quả chuyển đổi chính xác của UA ứng với N bit yêu cầu.
Trong phương pháp nay có mạch đơn giản, các linh kiện được sử dụng lặp lại nhiều lần. Mạch làm việc với tốc độ không cao lắm nhưng chính xác.
Điện áp tương tự UA được so sánh với một giá trị ước lượng cho trước UM
Khi UA > UM thì Uh > 0, UA < UM thì Uh < 0
Uh là điện áp sai số giữa UA và UM. Điện áp hiệu dụng này được khuyếch đạirồi đưa đến mạch so sánh số SS.
Nếu : Uh > 0 thì đầu ra SS + A = 1
Uh < 0 thì đầu ra SS - A = 0
Hình 2.6: Sơ đồ khối ADC dùng vòng hồi tiếp
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
c, Chuyển đổi A/D theo phương pháp đếm đơn giản
Điện áp UA được so sánh với điện áp chuẩn dạng răng của Uc nhờ bộ so sánh SS1.
Khi UA > Uc thì SS1 = 1, khi UA < Uc thì SS1 = 0
Bộ so sánh SS2 so sánh điện áp răng cưa với mức 0 ( đất). Uss1 và Uss2 được đưa đến mạch “AND”. Xung ra UG có độ rộng tỉ lệ với độ lớn của điện áp vào UA với giả thiết xung chuẩn dạng răng cưa có độ dốc không đổi.
Mạch “AND” thứ hai chỉ cho ra các xung nhịp khi tồn tại xung UG, nghĩa là trong khoảng rhời gian mà 0 < UC < UA mạch đếm đấu ra sẽ đấu xung nhịp đó. Đương nhiên số xung nay tỉ lệ với độ lớn của UA
Hình 2.7.
Sơ đồ khối bộ A/D theo phương pháp đếm đơn giản
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
d, Chuyển đối A/D phi tuyến
Quá trình truyền tín hiệu tiếng nói dưới dạng số nhờ điều chế xung mã là một ứng dụng. Nhờ đó tiếng nói nhỏ không bị tạp âm và đó cũng là một cách làm cho quá trình lượng tử hoá thích ứng với đặc tính của tai người. Đó là đặc tính lấn át được tạp âm khi tín hiệu vào lớn.
Ngoài ra lượng tự hoá phi tuyến còn cho phép tăng dung lượng của kênh thoại do giảm lượng số bit với cùng chất lượng thông tin như khi lượng tử hoá tuyến tính. Để có lại tín hiệu trung thực như ban đầu, bộ biến đối tín hiệu A/D theo phương pháp náy có cấu tạo sao cho đường đặc tín biến đối ngược của nó có dạng hàm mũ. Đặc trưng biến đối A/D thường dùng hàm số:
y= (1.2)
Trong đó: x = ; y =
Theo công thức trên , y= 0 khi x = 0 và y = 1 khi x =1
Độ dốc y’ tại x = 0:
= (1.3)
: là tham số thường
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.3 Các phương pháp chuyển đổi số - tương tự
Nguyên lý chuyển đổi DAC
Hình 2.8: Sơ đồ khối mạch đối số – tương tự
Chuyển đổi số – tương tự (DAC) là quá trình tìm lại tín hiệu tương tự từ N số hạng (N bit) đã biết của tín hiệu số với độ chính xác là một mức lượng tử (1 LSB). Để lấy được tín hiệu tương tự từ tín hiệu số. chuyển đổi số tương tự không phải là phép nghịch đảo của chuyển đổi tương tự số, vì không thể thực hiện được phép nghịch đảo của quá trình lượng tử hoá.
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.3 Các phương pháp chuyển đổi số - tương tự
Mạch cơ bản của DAC bao gồm
- Mạch số (đa hài loại D) với nhiệm vụ tái tạo lại tín hiệu số đầu vào.
- Mạch giải mã hoá – tương tự với nhiệm vụ biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu rời rạc tương ứng dưới dạng các xung có biên bộ thay đổi, (hình 2.9).
Hình 2.9 đồ thị thời gian của tín hiệu ra mạch chuyển đổi D/A
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.3 Các phương pháp chuyển đổi số - tương tự
Chuyển đối số- tương tự bằng phương pháp mạng điện trở
Trong mạch này, các nguồn dòng điện được tạo ra bởi nguồn điện áp chuẩn Uch. Dòng điện của chúng bằng nhau và bằng I0. Tín hiệu cần chuyển đổi được đưa đến mạch chuyển K. khi một bit nào đó của tín hiệu điều khiển là “0” thì I0 tương ứng với bit đó bị ngắn mạch qua khoá xuống đất. Ngược lại, nếu tín hiệu điều khiển là “1” thì I0 ứng với bit đó được dẫn đến đầu vào bộ khuyếch đại thuật toán qua mạng điện trở.
Trong sơ đồ này mạng điện trở làm nhiệm vụ phân dòng. Vì điện trở nhánh ngang bằng một nữa điện trở nhánh dọc, nên dòng điện khi qua mỗi khâu điện trở thì giảm đi một nữa. Kết quả là dòng điện ở cửa sổ vào bộ khuếch đại thuật toán có trị số tương ứng với bit mà nó đại diện.
Trong sơ đồ điện trở của nhánh ngang cuối cùng có trị số là 2R bằng điện trở nhánh dọc. Kết cấu này nhằm đảm bảo sự phân dòng cho IN-2 = ở khâu cuối cùng giống các khâu trước. Trong sơ đồ này số điện trở phải dùng khá lớn. Nếu phải chuyển đổi N bit thì số điện trở phải dùng là 2(N-1), trong khi theo phương pháp thang điện trở chỉ phải dùng N điện trở mà thôi.
Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý bộ chuyển đổi D/A bằng phương pháp mạng điện trở
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.3.1 Lấy mẫu tín hiệu video
Lấy mẫu tín hiệu tương tự là quá trình gián đoạn (rời rạc hoá) theo thời gian bằng tần số lấy mẫu fsa, kết quả cho ta một chuỗi các mẫu. Tín hiệu sau khi lấy mẫu phải mang đầy đủ thông tin của dòng tín hiệu vào. Biên độ tín hiệu tương tự được lấy mẫu với chu kỳ T, thu được một chuỗi các xung hẹp với tần số lấy mẫu được tính bằng:
fsa = 1/T (2-1).
Trong đó: fsa là tần số lấy mẫu, T là chu kỳ lấy mẫu.
Quá trình lấy mẫu tương đương với một quá trình điều biên tín hiệu (f0). Trên sóng mang có tần số bằng tần số lấy mẫu(fsa). Sóng lấy mẫu có dạng hình chữ nhật, phổ của nó bao gồm thành phần tần số lấy mẫu và các hài của nó.(hình 2.11).
Hình 2.11: Phổ của tín hiệu lấy mẫu
Hình 2.12 minh hoạ phố tần số lấy mẫu lý tưởng khi tín hiệu băng cơ bản có dải thông fC và tần số lấy mẫu là 2fc
Tín hiệu lấy mẫu chứa trong nó toàn bộ lượng thông tin mang tín hiệu gốc nếu:
- Tín hiệu gốc có băng tần hữu hạn, tức là nó không có những phần tử tần số nằm ngoài một tần Số fC nào đó.
- Tần số lấy mẫu phải bằng hoặc lớn hơn hai lần fC, tức là fsa≥ 2fC
2.3.1 Lấy mẫu tín hiệu video
Hình 2.13 : Méo do chồng phổ
Hình 2.14: Băng tần bảo vệ
Như vậy dải biên trên và dải biên dưới
đều có dải thông là fc, với tần số này, không xuất hiện nhiễu giữa băng cơ bản và dải bên dưới:
Một phần dải biên dưới của tín hiệu lấy mẫu chồng lên tín hiệu băng cơ bản.
Thành phần tần số cao nhất đối với các hệ truyền hình tương tự là:
+ Hệ PAL : fc = 5MHz
+ Hệ NTSC : fc = 4.2MHz
Một trong những yêu cầu làm tăng tần số tín hiệu truyền hình là tăng khoảng bảo vệ cho mạch lọc thông thấp trước khi lấy mẫu.
Tần số lấy mẫu càng cao, càng dễ dàng cho việc sử dụng các bộ lọc tránh chồng phổ và bộ lọc tái tạo cũng như đưa lại một đặc tuyến tần số tốt hơn.
Hình 2.15 Cấu trúc lấy mẫu trên hai mảnh liên tiếp
Hình 2.13 : Méo do chồng phổ
Hình 2.14: Băng tần bảo vệ
Như vậy dải biên trên và dải biên dưới
đều có dải thông là fc, với tần số này, không xuất hiện nhiễu giữa băng cơ bản và dải bên dưới:
Một phần dải biên dưới của tín hiệu lấy mẫu chồng lên tín hiệu băng cơ bản.
Thành phần tần số cao nhất đối với các hệ truyền hình tương tự là:
+ Hệ PAL : fc = 5MHz
+ Hệ NTSC : fc = 4.2MHz
Một trong những yêu cầu làm tăng tần số tín hiệu truyền hình là tăng khoảng bảo vệ cho mạch lọc thông thấp trước khi lấy mẫu.
Tần số lấy mẫu càng cao, càng dễ dàng cho việc sử dụng các bộ lọc tránh chồng phổ và bộ lọc tái tạo cũng như đưa lại một đặc tuyến tần số tốt hơn.
2.3.1 Lấy mẫu tín hiệu video
Cấu trúc trực giao
Các mẫu được sắp xếp thẳng hàng theo chiều đứng. Ở đây XH = 1/fsa, XL= XF= XI = 0, nghĩa là pha của tín hiệu nhịp giống nhau ở tất cả các dòng và các mành. Cấu trúc này cố định theo mành và theo hai ảnh .
Hình 2.16 Cấu trúc trực giao
Cấu trúc “ quincunx” mành
Đối với cấu trúc quincum mành, các mẫu trên các dòng kề nhau thuộc một mành nếp thẳng hàng theo chiều đứng (trực giao), nhưng các mẫu thuộc mành một lại dịch đi một nửa chu kỳ lấy mẫu so với các mẫu của mành thứ hai (hình 2.17), nghĩa là XL = XI = 0, XF = XH/2
Hình 2.17 Cấu trúc quincunx mành
Cấu trúc “quincunx” dòng
Các mẫu trên các dòng kề nhau của một mành sẽ lệch nhau nửa chu kỳ lấy mẫu, còn các mẫu trên dùng một mành lệch so với các mẫu trên dòng tiếp sau( của mành sau) một nửa chu kỳ lấy mẫu ( hình 2.18), nghĩa là XL = XI = 0, XF = XH/2
Hình 2.18 Cấu trúc quincunx dòng
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.3.2 Lượng tử hoá tín hiệu video
Bước tiếp theo trong quá trình biến đổi A/D là lượng tử hoá. Trong quá trình này biên độ tín hiệu được chia thành các mức gọi là mức lượng tử, khoảng cách giữa hai mức kề nhau gọi là bước lượng tử.
Hình 2.19 cho thấy, tất cả các giá trị biên độ nằm trong phạm vi giới hạn của một mức lượng tử đều được thiết lập một gái trị như nhau – đó chính là mức lượng tử Q. Có hai phương pháp lượng tử hoá là: lượng tử hoá tuyến tính có các bước lượng tử bằng nhau và lượng tử hoá phi tuyến có các bước lượng tử khác nhau.
Hình 2.19 Quá trình lượng tử hoá
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.3.3 Mã hoá tín hiệu video
Khái quát chung
Mã hoá là một quá trình biến đổi cấu trúc nguồn mà không làm thay đổi tin tức, mục đích là cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật cho hệ thống truyền tin. Dữ liệu sau mã hoá có ưu điểm: “Tính chống nhiễu cao hơn, tốc độ hình thành tương đương khả năng thông qua kênh”.
Các mã sử dụng trong truyền hình số có thể phân chia thành 4 nhóm:
+ Các mã để mã hoá tín hiệu truyền hình;
+ Các mã để truyền có hiệu quả cao theo kênh thông tin;
+ Các mã thuận tiện cho việc giải mãvà đồng bộ bên thu;
+ Các mã để xử lý số tín hiệu trong các bộ phận khác nhau của hệ thống truyền hình số.
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
COFDM là một phương thức ghép kênh đa sóng mang trực giao trong đó vẫn sử dụng các hình thức điều chế số cơ sở tại mỗi sóng mang. Một số tài liệu gọi là phương thức điều chế COFDM. Phương thức này rất phù hợp cho những yêu cầu của phát hình mặt đất.
•Các sóng mang trực giao - orthogonality (COFDM).
•Chèn thêm các khoảng bảo vệ - guard interval.
•Sử dụng mã sửa lỗi (COFDM), xen bit - symbol và thông tin trạng thái kênh..
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.1 Cơ sở phương pháp OFDM
Thực chất phương pháp OFDM là chia dòng dữ liệu đầu vào thành nhiều dòng dữ liệu song song có tốc độ bit nhỏ hơn nhiều lần. Sau đó truyền chúng trên trên những sóng mang phụ như là những kênh con. Các sóng mang phụ được ghép tần số trực giao nhau để tránh gây can nhiễu với nhau. Việc ghép như vây làm tăng hiêu quả sử dụng băng tần rõ rệt.
Tại máy thu, tín hiệu được giải điều chế vuông góc, lấy mẫu theo tốc độ symbol 1/T0 và đưa đến bô biến đổi Fourier rời rạc để khôi phục tín hiệu ban đầu
Hệ thống truyền hình số DVB-T sử dụng phương pháp ghép kênh tần số trực giao OFDM nối tiếp theo quá trình mã hoá kênh. Dòng dữ liệu (đã được mã hoá kênh) được ánh xạ lên từng sóng mang điều chế số QPSK hoặc QAM. Mỗi sóng mang truyền tải một phần của dòng dữ liệu dưới dạng các symbol điều chế và được ghép kênh tần số trực giao nhau. Trong một kênh truyền DVB-T có N sóng mang phụ.
Khoảng tần số fSC giữa các sóng mang phụ là điều kiện để bảo đảm các sóng mang này sẽ trực giao trong tín hiệu ghép kênh đa sóng mang trực giao COFDM. Mỗi sóng mang phụ có băng thông fSC khoảng thời gian TS truyền một symbol điều chế. Các sóng mang truyền đồng thời trong trong thời gian TS tạo thành một symbol COFDM.
2.4.2 Phương pháp COFDM
Hình 2.24. Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống OFDM
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.1. Phân chia kênh
Hệ thống COFDM thực hiên việc phân chia kênh truyền dẫn trong cả miền thời gian và miền tần số, kênh tần số được tạo bởi các băng tần phụ và các đoạn thời gian liên tiếp. Hình 2.28 mô tả sự phân kênh của COFDM.
Hình 2.28.Phân chia trong COFDM
2.4.3.2. Các sóng mang phụ
Trong mỗi symbol OFDM (ứng với mỗi time-segment), mỗi dải tần phụ có một sóng mang phụ. Các sóng mang phụ được xắp xếp trực giao nhau, khoảng cách giữa các sóng mang phụ bằng nghịch đảo của môt chu kỳ symbol. Hình 2.29 biểu diễn sự sắp xếp của các sóng mang phụ.
Hình 2.29. Sắp xếp các sóng mang phụ
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.3. Chèn khoảng bảo vệ
Do có tiếng vọng (Echoes) gây nên bởi hiệu ứng truyền đa đường, nên phần đầu mỗi symbol sẽ bị nhiễu bởi symbol trước đó. OFDM khắc phục điều này bằng cách chèn thêm một khoảng bảo vệ trước mỗi symbol như trên hình 2.30
Trong khoảng bảo vệ máy thu sẽ bỏ qua mà không xử lý tín hiệu. Tuy nhiên, việc chèn thêm khoảng phải trả giá bằng sự giảm dung lượng truyền dẫn.
Hình 2.30.Chèn khoảng bảo vệ
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.4. Đồng bộ kênh truyền
Trong trình giải điều chế, máy thu phải lấy mẫu chính xác tín hiệu trong khoảng thời gian hữu ích của symbol OFDM. Do vậy một cửa sổ thời gian sẽ được ấn định trong khoảng thời gian đó.
Hệ thống DVB-T sử dụng các sóng mang phụ "pilot" trải đều trong kênh truyền dẫn, đóng vai trò là các điểm đánh dấu đồng bộ (Synchronisation Markers) như trên hình 2.23. Tín hiệu pilot được sử dụng để đồng bộ khung, đồng bộ tần số, đồng bộ thời gian, đánh giá kênh truyền, nhận dạng mode truyền.
Các sóng mang Pilot được xác định tại các vị trí cố định trong mỗi symbol OFDM và có số lượng là 45 Pilot carriers cho mode 2K và 177 Pilot carriers cho mode 8K.Vị trí và số lượng sóng mang Pilot trong một chu kỳ symbol đối với mode 2K hoặc 8K được cho ở bảng 2.1.
Tín hiệu Pilot được điều chế bởi chuỗi giả ngẫu nhiên PRBS (Pseudo Random Binary Sequence). Chuỗi này cho phép khống chế pha ban đầu của tín hiệu
Hình 2.31.Các sóng mang đồng bộ
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.5. Tín hiệu tham số truyền TPS
Tín hiệu tham số truyền TPS (Transmision Parameter Signalling) phát đi mang những thông tin báo hiệu cho máy thu biết:
Loại điều chế QAM hoặc QPSK.
Kiểu truyền không phân cấp hoặc phân cấp.
Khoảng bảo vệ Tguard
Tốc độ mã Inner Code Rate.
Truyền theo mode 2K hoặc 8K
Số frame trong một superframe.
Tín hiệu tham số truyền được phát song song trên 17 sóng mang TPS (TPS carier) cho mode 2K và 68 sóng mang TPS cho mode 8K.
Vị trí các sóng mang TPS
Mỗi khối TPS (tương ứng với một khung OFDM) bao gồm 68 bit có vai trò như sau:
- 1 bit bắt đầu;
- 16 bit đồng bộ;
- 37 bit thông tin;
- 14 bit mã sửa sai.
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.4. Cấu trúc khung OFDM
Trong hệ thống DVB-T, tín hiệu phát đi được tổ chức theo các khung (frame). Mỗi khung có chu kỳ khung TF bao gồm 68 symbol OFDM. Cứ 4 khung tạo lên 1 siêu khung. Mỗi symbol OFDM được tạo bởi K = 6817 sóng mang phụ trong mode 8K và K = 1705 sóng mang phụ trong mode 2K và được truyền đi trong thời gian TS. Nó gồm 2 khoảng thời gian : thời gian hiệu dụng để truyền đi tin tức symbol TƯ và khoảng thời gian bảo vệ Tg. Các symbol trong khung OFDM được đánh số (k) từ 0 đến 67, chúng chứa đựng các dữ liệu và thông tin chuẩn bao gồm tín hiệu pilot và tín hiệu tham số truyền TPS.
Các thông số OFDM trong DVB-T
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.5. Điều chế COFDM
Quá trình biến đổi IFFT được thực hiện bởi chip vi xử lý. Bộ vi xử lý tính toán hoạt động với xung lấy mẫu tín hiệu COFDM trong miền thời gian. Hệ số phức Fourrier X(k) thiết lập nên các cặp giá trị gồm phần thực Re (Real) và thành phần ảo Im (Image) dưới dạng nhị phân. Các cặp giá trị nhị phân này được truy xuất đọc ra trong thời gian của chu kỳ xung clock symbol. Dữ liêu này sẽ cung cấp cho điều chế vuông pha I/Q tiếp theo sau để chuyển phổ tín hiệu lên vùng tần số cao RF.
Hình 2.33.Khối OFDM trong hệ thống DVB-T
Sơ đồ khối của bộ điều chế COFDM được minh họa ở hình 2.33. Cơ sở của điều chế COFDM dựa vào thuật toán biến đổi ngược Fourrier nhanh IFFT (Inverse Fast Fourrier Transform).
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Mã hoá kênh trong truyền dẫn phát sóng mặt đất DVB-T với các kênh thuộc dải tần UHF và VHF có băng thông 8 Mhz là quá trình xử lý tín hiệu phức tạp, vì môi trường truyền lan trên mặt đất bị tác động mạnh bởi can nhiễu. Hệ thống mã hoá kênh cho DVB-T được minh họa tổng quát trên hình 2.34.
Dữ liệu đầu vào bộ mã hoá kênh là dòng truyền tải MPEG-2 gồm các gói nối tiếp với độ dài xác định mỗi gói là 188 byte, trong đó gồm 1 byte đồng bộ (SYNC) có giá trị 47HEX. Byte đồng bộ này là chuẩn thời gian và được dùng cho viêc tạo xung clock. Dòng truyền tải MPEG-2 gồm các gói nối tiếp (hình 2.35.a).
2.5.1. Khối phân tán năng lượng (Energy Dispersal)
Khối này thực hiện việc phân tán năng lượng. Dữ liệu được kết hợp với chuỗi phát giả ngẫu nhiên PRBS (Pseudo Random Binary Sequency) nhằm phân tán năng lượng đồng đều trong dòng truyền tải, tránh những chuỗi 0 hoặc 1 liên tiếp. Hình 2.34 là sơ đồ phân tán năng lượng theo nguyên lý xáo trộn và giải xáo trộn.
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Chuỗi phát giả ngẫu nhiên PRBS được phát ra với đa thức 1+ x14 + x15. Kết hợp giữa thanh ghi dịch và các cổng EX-OR để xáo trộn và giải xáo trộn (Scrambled/Descrambled) dữ liệu trong quá trình xử lý tín hiêu. Chuỗi ban đầu là “100101010000000” được nạp vào thanh ghi dịch sau mỗi nhóm 8 gói dữ liêu. Để thông báo cho bộ giải ngẫu nhiên của chuỗi này, byte đồng bộ thuộc gói truyền tải đầu tiên của nhóm 8 gói được đảo ngược từ 47HEX thành B8hex. Chu kỳ của chuỗi PRBS là 8x188 byte trừ đi 1 byte đồng bộ (B8HEX) bằng 1503 byte. Hình 2.35 Mô tả sự thay cấu trúc dữ liệu qua khâu phân tán năng lượng, mã hóa ngoài và tráo dữ liệu.
Hình 2.34.Nguyên lý xáo trộn và giải xáo trộn dữ liệu
2.5.2. Mã ngoài (Outer Coder)
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Mã ngoài (Outer Coder) sử dụng mã Reed-Solomon RS (188,204, t = 8). Mã này được dùng cho mỗi gói truyền tải đã được ngẫu nhiên hóa trên hình 2.35 b để tạo thành các gói được bảo vệ lỗi như hình 2.35.c.
Mã R-S bao gổm trường đa thức:
P(x) = x8 + x4 + x3 + x2 + 1
và đa thức sinh mã:
g(x) = (x + λ15) (x + λ0)(x + λ1) ở đây λ= 02HEX
Mã R-S có thể chỉ sửa được 8 byte lỗi ngẫu nhiên trong từ mã chứa 204 byte. Trong trường hợp lỗi ngẫu nhiên xảy ra nhiều hơn thì mã R-S không có khả năng sửa được.
2.5.3. Khối ghép xen ngoài (Outer Interleaver)
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Khối này thực hiện ghép xen kẽ với độ sâu I = 12 các gói dữ liệu (Outer Interleave) đã được bảo vệ lỗi R-S. Các gói được bảo vệ khỏi lỗi R-S có chiều dài là 204 byte được chia thành 17 khối với 12 byte mỗi khối. Bộ ghép xen ngoài được minh hoạ ở hình 2.36. Mỗi phần tử ghi dịch FIFO được cấu trúc thành byte. Các chuyển mạch đầu vào và đầu ra được đồng bộ với nhau. Các byte đồng bộ của MPEG-2 luôn chạy không trễ qua nhánh trong của bộ ghép xen. Quá trình ghép xen kẽ sẽ phân bố các lỗi cụm (burst error) qua một số các khối làm cho việc sửa sai có thể thực hiện một cách hiệu quả. Bộ chèn xen kẽ có 12 nhánh kết nối vòng tròn đối với dòng byte đầu vào. Mỗi nhánh có chứa một thanh ghi dịch vào trước ra trước FIFO (First In First Out) có chiều sâu là MJ.
trong đó : M = N/J = 17 là trễ cơ bản
N = 204 bytes là chiều dài frame J là tham số chạy từ 0 ^ 11.
Quá trình sửa lỗi được chia thành 2 phần: Mã ngoài (Outer Coder) và mã trong (Inner Coder). Mã trong sử dụng phương pháp mã hóa xoắn (Convolution Code).
Hình 2.36.Sơ đồ nguyên lý bộ ghép xen ngoài
2.5.4. Khối mã trong (Inner coding)
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Mã trong dựa trên cơ sở bộ mã hóa vòng xoắn gốc có tốc độ 1/2 với 64 trạng thái. Hệ thống DVB-T cho phép tạo các tỷ lệ mã khác nhau bằng cách tách trích (puncturing) dữ liệu sau bộ mã hóa xoắn. Điều đó cho phép lựa chọn khả năng sửa sai cũng như tốc độ dữ liệu trong các mode truyền phân cấp và không phân cấp. Đa thức tạo mã của bộ mã hoá gốc là G1 = 171OCT cho đầu ra X và G2 = 133OCT cho đầu ra Y như trên hình 2.37. Việc lấy liên tiếp các đầu ra X, Y thành dòng bit nối tiếp sẽ cho tỷ lệ mã hóa là 1/2. Bằng cách tách trích đầu ra X, Y theo thứ tự thích hợp sẽ cho các tỷ lệ mã hoá khác nhau theo bảng 2.5.
Khối mã trong gồm bộ mã hoá vòng xoắn và bộ tách trích dữ liệu được minh họa trên hình 2.38.
Hình 2.37.Mã vòng xoắn với tốc độ mã 1/2
Bảng 2.5 Mẫu tách trích và chuỗi truyền sau chuyển đổi song song - nối tiếp.
Hình 2.38.Mã trong và ghép xen trong
2.5.5. Khối ghép xen trong
(Inner Interleaving)
Khối Inner interleaving bao gồm khối ghép xen bit và khối ghép xen symbol.
2.6 biểu đồ chòm sao tín hiệu và sự ánh xạ bit
Để thực hiện phát sóng trên mặt đất, hệ thống DVB-T sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang MCM (Multi Carrier Modulation) với từng sóng mang được điều chế số QPSK hoặc QAM. Các sóng mang đơn lẻ được truyền đi đổng thời bằng phương pháp ghép phân chia tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Các sóng mang được điều chế số qua phép ánh xạ (Mapping) dựa trên cơ sở biểu đồ chòm sao (constellation) của kỹ thuật điều chế số. Phép ánh xạ thực hiện gán các giá trị symbol đầu vào lên các điểm của chòm sao tương ứng với pha và độ lớn của các véc tơ bao gồm phần thực (Real) và phần ảo (Image). Trong đó mỗi symbol là tổ hợp đồng thời của giá trị điều chế trực giao I (Inpha) và Q (Quadrature) tạo nên điểm chòm sao. Khối ánh xạ (Mapping) thực hiên tiếp nối theo sau khối mã hóa xoắn (Convolutional coder). Phép ánh xạ còn phụ thuộc các mode truyền phân cấp hoặc không phân cấp (hierachical, non-hierachical) được áp dụng cho viêc truyền ghép kênh đa sóng mang phân chia trực giao OFDM.
2.6 biểu đồ chòm sao tín hiệu và sự ánh xạ bit
2.6.1. Mode truyền không phân cấp (non-hierachical)
Hình 2.41. Ánh xạ 16-QAM và 64-QAM chòm sao đều với a = 1
Mode truyền không phân cấp sử dụng các gói truyền tải TS đã qua mã hoá kênh và mã chèn xen kẽ và sẽ được ánh xạ lên mẫu chòm sao thích hợp. Điều này có nghĩa là tất cả các gói truyền MPEG-2 sẽ được bộ điều chế xử lý như nhau và sẽ có độ mạnh như nhau khi truyền. Tức là thủ tục má hoá kênh không phân cấp sẽ không phân biệt các bit đặc biệt trong các gói truyền MPEG-2 được ánh xạ đến những vị trí đặc biệt trong biểu đồ chòm sao. Do đó truyền không phân cấp sẽ sử dụng bộ điều chế thông thường (cân bằng đồng đều) với hệ số α = 1 như trên hình 2.41.
2.6 biểu đồ chòm sao tín hiệu và sự ánh xạ bit
2.6.2 Mode truyền phân cấp (hierachical)
Hệ thống DVB-T cho phép truyền phân cấp với dòng truyền tải MPEG-2 qua khối tách (Splitter) để có 2 dòng truyền MPEG: đô ưu tiên cao HP (high priority) và độ ưu tiên thấp LP (low priority). Với mode phân cấp dữ liêu dòng truyền MPEG tách biệt sẽ được chọn để tiến hành mã hoá kênh phân cấp (hierachical coding). Dữ liệu sẽ được ánh xạ vào những điểm của chòm sao không đồng đều (non- uniform). Bộ điều chế số không đồng đều với hệ số α > 1 được áp dụng cho mode phân cấp sẽ cho độ mạnh cao trong quá trình truyền. Điều chế phân cấp thực ra là sự dịch biên của 16-QAM và 64-QAM thông qua 4-QAM như trên hình 2.42.
Điều chế phân cấp được xem như là sự phân tách kênh RF thành 2 kênh ảo, mỗi kênh ảo truyền các dữ liệu với tốc độ, tỷ lệ mã hoá khác nhau và do vậy cho các vùng phủ sóng khác nhau. Dòng dữ liệu thứ nhất luôn luôn sử dụng điều chế 4-QAM được gọi là dòng dữ liệu ưu tiên cao (HP) và dòng thứ 2 được gọi là dòng ưu tiên thấp (LP).
Hình 2.42.Chòm sao điểu chế phân cấp DVB-T
Hình 2.43.Biểu diễn chòm sao không đồng đều v
thực tập tốt nghiệp
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
Xử Lí TíN HIệU
TRONG TRUYềN hình Số Và ứNG DụNG
Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Thị Phượng
Sinh viên thực hiện : Bùi Thế Anh
Lớp : ĐHLT_ĐTTT_K14C
NỘI DUNG ĐỀ TÀI GỒM CÓ :
1
MỞ ĐẦU
2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ
MẶT ĐẤT DVB-T
3
CHƯƠNG II: XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ VÀ ỨNG DỤNG
4
KẾT LUẬN VÀ LỜI CẢM ƠN
Nhằm mục tiêu nâng cao chất lượng truyền hình, đưa thông tin chính xác và kịp thời về các lĩnh vực kinh tế, chính trị, văn hóa và xã hội Việt Nam chúng ta đã nghiên cứu triển khai và ứng dụng công nghệ Truyền Hình Số (Digital Broadcasting) vào thực tế. Công nghệ này đã khắc phục được các nhược điểm của công nghệ truyền hình tương tự (Analogue Broadcasting) như ảnh hưởng của thời tiết, hạn chế khoảng cách truyền dẫn, chất lượng tín hiệu….
Bên cạnh đó cùng với lộ trình xóa bỏ truyền hình tương tự trên cả nước đến năm 2020 thì hầu hết các nhà khai thác, các đài truyền hình đang dần dần số hóa hoàn toàn các kênh chương trình và sử dụng các công nghệ tiên tiến nhất trên thế giới như các kỹ thuật nén tín hiệu âm thanh, hình ảnh, các tiêu chuẩn hình ảnh chất lượng cao SD(Standard Definition), HD(High-definition).
Trước nhu cầu sử dụng truyền hình nhiều kênh chất lượng cao ngày càng gia tăng ở hầu khắp các địa phương trong cả nước, với số lượng lớn thuê bao nhanh chóng đạt được.
PHẦN MỞ ĐẦU :
Tổng Công Ty Truyền Hình Cáp Việt Nam (VTV Cap) – VCTV
Công ty TNHH Truyền Hình Cáp Saigontourist (SCTV Co.Ltd)
Công ty TNHH Truyền Hình Số Vệ Tinh Việt Nam (K+)
Truyền Hình Cáp Tp.HCM (HTVC)
Truyền Hình Cáp Hà Nội (BTS)
Truyền Hình Mặt Đất (VTC, AVG)
Truyền hình số nói chung và Truyền hình trả tiền nói riêng được xem là khá mới mẻ tại Việt Nam để nắm được cách thức xử lý tín hiệu cho truyền hình như thế nào em xin được phép chọn đề tài “Xử lý tín hiệu trong truyền hình số và ứng dụng” để nghiên cứu trong quá trình thực tập tốt nghiệp.
Tại Việt Nam hiện nay có các đơn vị triển khai truyền hình số như sau:
CHƯƠNG I
T?NG QUAN TRUY?N HÌNH S? M?T D?T DVB - T
1.1. Giới thiệu
1.2. Nén và mã hóa
1.3. Điều chế sóng mang tín hiệu số
1.4. Ưu điểm của DVB-T
1.5. Nhược điểm của DVB-T
CÁC PHẦN CỦA CHƯƠNG
1.1. Giới thiệu
Phát sóng truyền hình số trên mặt đất có hiệu quả sử dụng tần phổ cao hơn và chất lượng tốt hơn so với phát sóng tương tự hiện tại.
Trên dải tần của một kênh truyền hình truyền hình có thể phát một kênh chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV hoặc nhiều chương trình truyền hình có độ phân giải thấp hơn.
Trong phạm vi phủ sóng chất lượng ổn định, khắc phục được các vấn đề phiền toái như hình ảnh có bóng, can nhiễu, tạp nhiễu , tạp âm, …+
Hình 1.1. Sơ dồ khối hệ thống thu phát tín hiệu truyền hình số mặt đất
Quá trình phát sóng trên truyền hình trên mặt đất bao gồm
những thành phần sau:
Biến đổi tín hiệu video và audio thành các dữ liệu số.
Mã hóa nguồn dữ liệu số (source coding) thực hiện nén số ở các tỉ số nén khác nhau. Việc nén được thực hiện bằng bộ mã hóa MPEG-2.Việc mã hóa được thực hiện khá phức tạp dựa trên cơ sở nhiều khung hình ảnh chứa nhiều thông tin với sự sai khác rất nhỏ. Do đó, MPEG làm việc bằng cách chỉ gửi đi những sự thay đổi này và dữ liệu lúc này có thể giảm từ 100 đến 200 lần. Với audio cũng như vậy, việc nén dựa trên nguyên lý tai người khó phân biệt được âm thanh trầm nhỏ so với âm thanh lớn khi chúng có tần số lân cận nhau và những bit thông tin của âm thanh trầm nhỏ này có thể bỏ đi và không được sử dụng.
1.1 giới thiệu
Mã hóa nguồn chỉ liên quan đến các đặc tính của nguồn. Phương tiện truyền phát không ảnh hưởng gì đến mã hóa nguồn
Gói và đa hợp video, audio và các dữ liệu phụ vào một dòng dữ liệu, ở đây là dòng truyền tải MPEG-2.
Điều chế tín hiệu phát sóng bằng dòng dữ liệu. Quá trình này bao gồm cả mã hóa truyền dẫn, mã hóa kênh và các kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại các suy giảm chất lượng do fading, tạp nhiễu,…Thu: mở gói, giải mã, hiển thị hình và tiếng ra máy thu.
1.1 giới thiệu
1.2. nén và mã hóa
Tín hiệu đã được mã hoá và nén thành 1 dòng tín hiệu MPEG-2 (moving pitureepert group chuẩn nén tín hiệu video /audio cua châu âu, sử dụng cho Việt Nam) sẽ đưa đến bộ ghép kênh nhóm chuyên gia MPEG-2 đã định nghĩa 1 tập các tiêu chuẩn nén các dạng file bao gồm hệ thống đồ hoạ video MPEG-2 tiêu chuẩn nén tín hiệu số MPEG-2 được chấp nhận ở 190 nước và là tiêu chuẩn nén video số…
1.3. điều chế sóng mang tín hiệu số
Tín hiệu số là dòng xung vuông biểu hiện giá trị bít “0” và ”1” để tăng hiệu suất của điều chế, nhiều bít được ghép chung với nhau trong 1 symbol. Số lượng bít trong mỗi symbol phụ thuộc vào đặt tính kênh truyền dẫn.
1.3. điều chế sóng mang tín hiệu số
*. Các phương thức điều chế và truyền dẫn tương ứng:
Phương thức điều chế QPSK và QAM:
Hình trên thể hiện khái quát quá trình điều chế và giải điều chế QAM các symbol đầu vào đã được mã hoá mang n bit được biến đổi thành 2 tín hiệu I (đồng pha) Q (lệch pha 90) mỗi tín hiệu được mã hoá mang n/2 bit tương ứng với mỗi tín hiệu sẽ có trạng thái. Sau khi thực hiện chuyển đổi số tương tự (DAC) tín hiệu I được điều chế tại 1 đầu ra của bộ dao động tại chỗ và tín hiệu Q được điều chế tại đầu ra khác và lệch pha 90 với tín hiệu đầu kia kết quả của quá trình này sẽ tạo thành 1 chùm các điểm (chòm sao – contellation) trong hệ toạ độ I/Q.
1.3. điều chế sóng mang tín hiệu số
Bảng 1: Một số mode điều chế QAM:
Bảng 2: Đặc điểm của truyền hình số DVB:
1.4. ưUu điểm của dvb-t
Công nghệ DVB-T dã khắc phục hầu hết các nhược điểm của hệ thống phát sóng mặt đất analog.
Công nghệ DVB-T cho hình ảnh chất lượng cao, không bóng ma, không hạt không nhiễu.
Công nghệ DVB-T cho phép mở rộng vùng phủ sóng ổn định
Công nghệ DVB-T cho phép phát nhiều chương trình trên 1 máy phát sóng
Ngoài ra công nghệ DVB-T mở ra khả năng phát âm thanh chất lượng cao truyền hình âm thanh sẽ là hifi stereo dolby.
1.5. ưnhưUợc điểm của dvb-t
Các chương trình phát bằng công nghệ DVB-T vẫn chịu tác động của thời tiết, địa hình và môi trường truyền sóng…
Ở công nghệ DVB-T, nhiễu không thể hiện trên màn hình TV (những vệt chấm trắng, vân đen) như ở công nghệ analog, nhưng nó có thể làm giảm chất lượng tín hiệu, làm ảnh hưởng đến việc thu sóng. Còn đòi hỏi máy phát hình có công suất lớn.
2.2. C�C PHUONG PH�P BI?N D?I T�N HI?U VIDEO
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.5. M� HểA KấNH TRONG TIấU CHU?N DVB-T
2.6.BI?U D? CHềM SAO T�N HI?U V� S? �NH X? BIT
2.1. H? TH?NG TRUY?N HèNH S?
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM TRONG
TRUY?N HèNH S? DVB-T
CHƯƠNG II
X? L� TÍN HI?U TRONG TRUY?N HÌNH S?
2.7.Mễ HèNH ?NG D?NG TRUY?N HèNH S? DANG DU?C
TRI?N KHAI T?I VI?T NAM
2.1. H? TH?NG TRUY?N HèNH S?
Nguyên lý cấu tạo của hệ thống và các thiết bị truyền hình số được đưa ra như trên hình 2.1:
Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc tổng quát của hệ thống truyền số
Đầu vào của thiết bị truyền hình số sẽ tiếp nhận tín hiệu truyền hình tương tự. Trong thiết bị mã hoá(biến đổi A/D), tín hiệu hình sẽ được biến đổi thành tín hiệu truyền hình số, các tham số và đặc trưng của tín hiệu này được xác định từ hệ thống truyền hình được lựa chọn.
Tín hiệu truyền hình số được đưa tới thiết bị phát. Sau đó qua kênh thông tin, tín hiệu truyền hình số đưa tới thiết bị thu cấu tạo từ thiết bị biến đổi tín hiệu ngược lại với quá trình xử lý tại phía phát.
Giải mã tín hiệu truyền hình thực hiện biến đổi tín hiệu truyền hình số thành tín hiệu truyền hình tương tự.Hệ thống truyền hình số sẽ trực tiếp xác định cấu trúc mã hoá và giải mã tín hiệu .
Mã hoá kênh đảm bảo chống các sai sót cho tín hiệu trong kênh thông tin. Thiết bị mã hoá kênh phối hợp đặc tín của tín hiệu số với kênh thông tin. Khi tín hiệu truyền hình số được truyền đi theo kênh thông tin, các thiết bị biến đổi trên được gọi là bộ điều chế và bộ giải điều chế.
2.1. H? TH?NG TRUY?N HèNH S?
2.2. C�C PHUONG PH�P BI?N D?I T�N HI?U VIDEO
Có 2 PHƯƠNG PHáP BIếN ĐổI VIDEO Là :
Biến đổi trực tiếp video màu tổng hợp
Tớn hi?u video s? t?ng h?p th?c ch?t l� s? chuy?n d?i tớn hi?u video tuong t? t?ng h?p sang video s?
Hình 2.2 biến đổi A/D tín hiệu màu tổng hợp
Biến đổi riêng từng tín hiệu video màu thành phần
Hình 2.3 sơ đồ biến đổi A/D tín hiệu màu thành phần
.
Biến đổi riêng từng tín hiệu video màu thành phần
Tín hiệu video số thành phần là sự chuyển đổi từ tín hiệu video tương tự thành phần sang số, và được quy định theo tiêu chuẩn quốc tế CCIR 601. Tín hiệu video số thành phần còn gọi là tiêu chuẩn D-1 hoặc tiêu chuẩn 4:2:2.
Đối với tiêu chuẩn này tín hiệu chói được lấy mẫu với tần số 13,5MHz, hai tín hiệu màu được lấy mẫu với tần số 6,75 MHz. Mỗi mẫu được lượng tử hoá 8/10bit, cho ta tốc độ bit bằng 216/270 Mbit/s. lượng tử hoá bởi 8 bit cho ta 256 mức và 10 bit cho ta 1024 mức với tỉ số tín hiệu tạp âm (S/N) cao hơn.
Biến đổi tín hiệu thành phần cho ta dòng số có tốc độ bit cao hơn tín hiệu số tổng hợp. Tuy nhiên dòng tín hiệu thành phần số cho phép xử lý dể dàng các chức năng ghi, dựng, tạo kỹ xảo v.v…Hơn nữa chất lượng ảnh không chịu ảnh hưởng can nhiễu chói màu như tín hiệu tổng hợp.
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.1 Nguyên tắc làm việc của bộ chuyển đổi tương tự - số
Sơ đồ khối mạch A/D bao gồm:
Hình 2.4 sơ đồ khối mạch biến đổi tương tự – số
Mạch lọc thông thấp
Mạch này dùng để hạn chế băng tần tín hiệu vào. Nhiệm vụ của nó là ngăn ngừa mức chéo
Mạch tạo xung đồng hồ và lấy mẫu
Mạch tạo xung dùng để lấy mẫu và đồng bộ tất cả các nhân trong mạch ADC
Mạch lấy mẫu
Mạch này có hai nhiệm vụ:
+ Lấy mẫu tín hiệu tương tự tai những điểm khác nhau và cách điều nhau( rời rạc tín hiệu về mặc thời gian).
+Giữ cho biên độ điện áp tại thời điểm lấy mẫu không đổi trong quá trình chuyển đổi tiếp theo
Mạch lượng tử hoá
Tín hiệu ra mạch lấy mẫu được đưa đến mạch lương tử hoá để thực hiện làm tràn với độ chính xác
Mạch lượng tử hoá làm rời rạc hoá tín hiệu tương tự về mặt biên độ.
Mạch mã hoá
Sau mạch lượng tử hoá là mạch mã hoá, trong mạch mã hoá, kết quả lượng tử hoá được nếp lại theo một quy luật nhất định phụ thuộc vào loại mã yêu cầu trên đầu ra bộ chuyển đổi .
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
Người ta chia ra làm 4 phương pháp
biến đổi tương tự sang số bao gồm:
- biến đổi song song
- biến đổi nối tiếp theo mã đếm
- biến đổi nối tiếp theo mã nhị phân
- biến đổi song song – nối tiếp kết hợp.
a, Chuyển đối A/D theo phương pháp song song
Hình 2.5 sơ đồ nguyên lý bộ đối A/D theo phương pháp song song
Trong phương pháp chuyển đối song song, tín hiệu tương tự UA được đồng thời đưa đến các bộ so sánh S1 Sn như hình 2.8. Điện áp chuẩn Uch được đưa đến đầu vào thứ hai của các bộ so sánh qua thang điện trở R. Do đó các điện áp đặc vào bộ so sánh lân cận khác nhau một lượng không đổi và giảm đên từ S1 đến Sn. Đầu ra các bộ so sánh có đien áp vào lớn hơn điện áp chuẩn lấy trên thang điện trở có mức logic “1”, các đầu ra còn lại có mưc logic “0”.
a, Chuyển đối A/D theo phương pháp song song
Hình 2.5 sơ đồ nguyên lý bộ đối A/D theo phương pháp song song
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
Tất cả các đầu ra được nối với mạch “ và”, một đầu mạch “và” nối với mạch tạo xung nhịp. Chỉ khi có xung nhịp đưa đến đầu vào “và” thì các xung trên đầu ra bộ so sánh mới đưa vào mạch nhớ FF ( Flip Flop). Xung nhịp đảm bảo cho quá trình so sánh kết thúc mới đưa tín hiệu vào bộ nhớ. Bộ nhớ mã hoá biến đối tín hiệu vào dưới dạng mã nhị phân.
Mạch biến đổi song song có tốc độ chuyển đối nhanh, vì quá trình so sánh được thực hiện song song , nhưng kết cấu mach phức tạp với số linh kiện rất lớn.
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
b, Chuyển đổi A/D nối tiếp dùng vòng hồi tiếp
Kết quả so sánh được đưa vào một mạch logic đồng thời với tín hiệu nhịp. Tuỳ thuộc vào tín hiệu ra SS, tại những điểm có xung nhịp, mạch logic sẽ điều khiển bộ đếm sao cho ứng với + A thì bộ đêm thuận và – A thì bộ đêm ngược. Tín hiệu đi được một vòng ứng với chu kỳ của xung nhịp.
Tín hiệu số xác định trong bước so sánh thứ nhất qua DAC sẽ dẫn ra được một giá trị mới để so sánh với UA trong bước tiếp theo. Quá trình này được lặp lại cho đến khi < . Lúc đó+ A = -A = 0, do đó mạch đếm giữ nguyên trạng thái và ta nhận được kết quả chuyển đổi chính xác của UA ứng với N bit yêu cầu.
Trong phương pháp nay có mạch đơn giản, các linh kiện được sử dụng lặp lại nhiều lần. Mạch làm việc với tốc độ không cao lắm nhưng chính xác.
Điện áp tương tự UA được so sánh với một giá trị ước lượng cho trước UM
Khi UA > UM thì Uh > 0, UA < UM thì Uh < 0
Uh là điện áp sai số giữa UA và UM. Điện áp hiệu dụng này được khuyếch đạirồi đưa đến mạch so sánh số SS.
Nếu : Uh > 0 thì đầu ra SS + A = 1
Uh < 0 thì đầu ra SS - A = 0
Hình 2.6: Sơ đồ khối ADC dùng vòng hồi tiếp
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
c, Chuyển đổi A/D theo phương pháp đếm đơn giản
Điện áp UA được so sánh với điện áp chuẩn dạng răng của Uc nhờ bộ so sánh SS1.
Khi UA > Uc thì SS1 = 1, khi UA < Uc thì SS1 = 0
Bộ so sánh SS2 so sánh điện áp răng cưa với mức 0 ( đất). Uss1 và Uss2 được đưa đến mạch “AND”. Xung ra UG có độ rộng tỉ lệ với độ lớn của điện áp vào UA với giả thiết xung chuẩn dạng răng cưa có độ dốc không đổi.
Mạch “AND” thứ hai chỉ cho ra các xung nhịp khi tồn tại xung UG, nghĩa là trong khoảng rhời gian mà 0 < UC < UA mạch đếm đấu ra sẽ đấu xung nhịp đó. Đương nhiên số xung nay tỉ lệ với độ lớn của UA
Hình 2.7.
Sơ đồ khối bộ A/D theo phương pháp đếm đơn giản
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.2. Các phương pháp chuyển đổi tương tự - số
d, Chuyển đối A/D phi tuyến
Quá trình truyền tín hiệu tiếng nói dưới dạng số nhờ điều chế xung mã là một ứng dụng. Nhờ đó tiếng nói nhỏ không bị tạp âm và đó cũng là một cách làm cho quá trình lượng tử hoá thích ứng với đặc tính của tai người. Đó là đặc tính lấn át được tạp âm khi tín hiệu vào lớn.
Ngoài ra lượng tự hoá phi tuyến còn cho phép tăng dung lượng của kênh thoại do giảm lượng số bit với cùng chất lượng thông tin như khi lượng tử hoá tuyến tính. Để có lại tín hiệu trung thực như ban đầu, bộ biến đối tín hiệu A/D theo phương pháp náy có cấu tạo sao cho đường đặc tín biến đối ngược của nó có dạng hàm mũ. Đặc trưng biến đối A/D thường dùng hàm số:
y= (1.2)
Trong đó: x = ; y =
Theo công thức trên , y= 0 khi x = 0 và y = 1 khi x =1
Độ dốc y’ tại x = 0:
= (1.3)
: là tham số thường
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.3 Các phương pháp chuyển đổi số - tương tự
Nguyên lý chuyển đổi DAC
Hình 2.8: Sơ đồ khối mạch đối số – tương tự
Chuyển đổi số – tương tự (DAC) là quá trình tìm lại tín hiệu tương tự từ N số hạng (N bit) đã biết của tín hiệu số với độ chính xác là một mức lượng tử (1 LSB). Để lấy được tín hiệu tương tự từ tín hiệu số. chuyển đổi số tương tự không phải là phép nghịch đảo của chuyển đổi tương tự số, vì không thể thực hiện được phép nghịch đảo của quá trình lượng tử hoá.
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.3 Các phương pháp chuyển đổi số - tương tự
Mạch cơ bản của DAC bao gồm
- Mạch số (đa hài loại D) với nhiệm vụ tái tạo lại tín hiệu số đầu vào.
- Mạch giải mã hoá – tương tự với nhiệm vụ biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu rời rạc tương ứng dưới dạng các xung có biên bộ thay đổi, (hình 2.9).
Hình 2.9 đồ thị thời gian của tín hiệu ra mạch chuyển đổi D/A
2.2.1. Chuyển đổi A/D, D/A
2.2.1.3 Các phương pháp chuyển đổi số - tương tự
Chuyển đối số- tương tự bằng phương pháp mạng điện trở
Trong mạch này, các nguồn dòng điện được tạo ra bởi nguồn điện áp chuẩn Uch. Dòng điện của chúng bằng nhau và bằng I0. Tín hiệu cần chuyển đổi được đưa đến mạch chuyển K. khi một bit nào đó của tín hiệu điều khiển là “0” thì I0 tương ứng với bit đó bị ngắn mạch qua khoá xuống đất. Ngược lại, nếu tín hiệu điều khiển là “1” thì I0 ứng với bit đó được dẫn đến đầu vào bộ khuyếch đại thuật toán qua mạng điện trở.
Trong sơ đồ này mạng điện trở làm nhiệm vụ phân dòng. Vì điện trở nhánh ngang bằng một nữa điện trở nhánh dọc, nên dòng điện khi qua mỗi khâu điện trở thì giảm đi một nữa. Kết quả là dòng điện ở cửa sổ vào bộ khuếch đại thuật toán có trị số tương ứng với bit mà nó đại diện.
Trong sơ đồ điện trở của nhánh ngang cuối cùng có trị số là 2R bằng điện trở nhánh dọc. Kết cấu này nhằm đảm bảo sự phân dòng cho IN-2 = ở khâu cuối cùng giống các khâu trước. Trong sơ đồ này số điện trở phải dùng khá lớn. Nếu phải chuyển đổi N bit thì số điện trở phải dùng là 2(N-1), trong khi theo phương pháp thang điện trở chỉ phải dùng N điện trở mà thôi.
Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý bộ chuyển đổi D/A bằng phương pháp mạng điện trở
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.3.1 Lấy mẫu tín hiệu video
Lấy mẫu tín hiệu tương tự là quá trình gián đoạn (rời rạc hoá) theo thời gian bằng tần số lấy mẫu fsa, kết quả cho ta một chuỗi các mẫu. Tín hiệu sau khi lấy mẫu phải mang đầy đủ thông tin của dòng tín hiệu vào. Biên độ tín hiệu tương tự được lấy mẫu với chu kỳ T, thu được một chuỗi các xung hẹp với tần số lấy mẫu được tính bằng:
fsa = 1/T (2-1).
Trong đó: fsa là tần số lấy mẫu, T là chu kỳ lấy mẫu.
Quá trình lấy mẫu tương đương với một quá trình điều biên tín hiệu (f0). Trên sóng mang có tần số bằng tần số lấy mẫu(fsa). Sóng lấy mẫu có dạng hình chữ nhật, phổ của nó bao gồm thành phần tần số lấy mẫu và các hài của nó.(hình 2.11).
Hình 2.11: Phổ của tín hiệu lấy mẫu
Hình 2.12 minh hoạ phố tần số lấy mẫu lý tưởng khi tín hiệu băng cơ bản có dải thông fC và tần số lấy mẫu là 2fc
Tín hiệu lấy mẫu chứa trong nó toàn bộ lượng thông tin mang tín hiệu gốc nếu:
- Tín hiệu gốc có băng tần hữu hạn, tức là nó không có những phần tử tần số nằm ngoài một tần Số fC nào đó.
- Tần số lấy mẫu phải bằng hoặc lớn hơn hai lần fC, tức là fsa≥ 2fC
2.3.1 Lấy mẫu tín hiệu video
Hình 2.13 : Méo do chồng phổ
Hình 2.14: Băng tần bảo vệ
Như vậy dải biên trên và dải biên dưới
đều có dải thông là fc, với tần số này, không xuất hiện nhiễu giữa băng cơ bản và dải bên dưới:
Một phần dải biên dưới của tín hiệu lấy mẫu chồng lên tín hiệu băng cơ bản.
Thành phần tần số cao nhất đối với các hệ truyền hình tương tự là:
+ Hệ PAL : fc = 5MHz
+ Hệ NTSC : fc = 4.2MHz
Một trong những yêu cầu làm tăng tần số tín hiệu truyền hình là tăng khoảng bảo vệ cho mạch lọc thông thấp trước khi lấy mẫu.
Tần số lấy mẫu càng cao, càng dễ dàng cho việc sử dụng các bộ lọc tránh chồng phổ và bộ lọc tái tạo cũng như đưa lại một đặc tuyến tần số tốt hơn.
Hình 2.15 Cấu trúc lấy mẫu trên hai mảnh liên tiếp
Hình 2.13 : Méo do chồng phổ
Hình 2.14: Băng tần bảo vệ
Như vậy dải biên trên và dải biên dưới
đều có dải thông là fc, với tần số này, không xuất hiện nhiễu giữa băng cơ bản và dải bên dưới:
Một phần dải biên dưới của tín hiệu lấy mẫu chồng lên tín hiệu băng cơ bản.
Thành phần tần số cao nhất đối với các hệ truyền hình tương tự là:
+ Hệ PAL : fc = 5MHz
+ Hệ NTSC : fc = 4.2MHz
Một trong những yêu cầu làm tăng tần số tín hiệu truyền hình là tăng khoảng bảo vệ cho mạch lọc thông thấp trước khi lấy mẫu.
Tần số lấy mẫu càng cao, càng dễ dàng cho việc sử dụng các bộ lọc tránh chồng phổ và bộ lọc tái tạo cũng như đưa lại một đặc tuyến tần số tốt hơn.
2.3.1 Lấy mẫu tín hiệu video
Cấu trúc trực giao
Các mẫu được sắp xếp thẳng hàng theo chiều đứng. Ở đây XH = 1/fsa, XL= XF= XI = 0, nghĩa là pha của tín hiệu nhịp giống nhau ở tất cả các dòng và các mành. Cấu trúc này cố định theo mành và theo hai ảnh .
Hình 2.16 Cấu trúc trực giao
Cấu trúc “ quincunx” mành
Đối với cấu trúc quincum mành, các mẫu trên các dòng kề nhau thuộc một mành nếp thẳng hàng theo chiều đứng (trực giao), nhưng các mẫu thuộc mành một lại dịch đi một nửa chu kỳ lấy mẫu so với các mẫu của mành thứ hai (hình 2.17), nghĩa là XL = XI = 0, XF = XH/2
Hình 2.17 Cấu trúc quincunx mành
Cấu trúc “quincunx” dòng
Các mẫu trên các dòng kề nhau của một mành sẽ lệch nhau nửa chu kỳ lấy mẫu, còn các mẫu trên dùng một mành lệch so với các mẫu trên dòng tiếp sau( của mành sau) một nửa chu kỳ lấy mẫu ( hình 2.18), nghĩa là XL = XI = 0, XF = XH/2
Hình 2.18 Cấu trúc quincunx dòng
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.3.2 Lượng tử hoá tín hiệu video
Bước tiếp theo trong quá trình biến đổi A/D là lượng tử hoá. Trong quá trình này biên độ tín hiệu được chia thành các mức gọi là mức lượng tử, khoảng cách giữa hai mức kề nhau gọi là bước lượng tử.
Hình 2.19 cho thấy, tất cả các giá trị biên độ nằm trong phạm vi giới hạn của một mức lượng tử đều được thiết lập một gái trị như nhau – đó chính là mức lượng tử Q. Có hai phương pháp lượng tử hoá là: lượng tử hoá tuyến tính có các bước lượng tử bằng nhau và lượng tử hoá phi tuyến có các bước lượng tử khác nhau.
Hình 2.19 Quá trình lượng tử hoá
2.3. S? HểA T�N HI?U VIDEO
2.3.3 Mã hoá tín hiệu video
Khái quát chung
Mã hoá là một quá trình biến đổi cấu trúc nguồn mà không làm thay đổi tin tức, mục đích là cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật cho hệ thống truyền tin. Dữ liệu sau mã hoá có ưu điểm: “Tính chống nhiễu cao hơn, tốc độ hình thành tương đương khả năng thông qua kênh”.
Các mã sử dụng trong truyền hình số có thể phân chia thành 4 nhóm:
+ Các mã để mã hoá tín hiệu truyền hình;
+ Các mã để truyền có hiệu quả cao theo kênh thông tin;
+ Các mã thuận tiện cho việc giải mãvà đồng bộ bên thu;
+ Các mã để xử lý số tín hiệu trong các bộ phận khác nhau của hệ thống truyền hình số.
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
COFDM là một phương thức ghép kênh đa sóng mang trực giao trong đó vẫn sử dụng các hình thức điều chế số cơ sở tại mỗi sóng mang. Một số tài liệu gọi là phương thức điều chế COFDM. Phương thức này rất phù hợp cho những yêu cầu của phát hình mặt đất.
•Các sóng mang trực giao - orthogonality (COFDM).
•Chèn thêm các khoảng bảo vệ - guard interval.
•Sử dụng mã sửa lỗi (COFDM), xen bit - symbol và thông tin trạng thái kênh..
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.1 Cơ sở phương pháp OFDM
Thực chất phương pháp OFDM là chia dòng dữ liệu đầu vào thành nhiều dòng dữ liệu song song có tốc độ bit nhỏ hơn nhiều lần. Sau đó truyền chúng trên trên những sóng mang phụ như là những kênh con. Các sóng mang phụ được ghép tần số trực giao nhau để tránh gây can nhiễu với nhau. Việc ghép như vây làm tăng hiêu quả sử dụng băng tần rõ rệt.
Tại máy thu, tín hiệu được giải điều chế vuông góc, lấy mẫu theo tốc độ symbol 1/T0 và đưa đến bô biến đổi Fourier rời rạc để khôi phục tín hiệu ban đầu
Hệ thống truyền hình số DVB-T sử dụng phương pháp ghép kênh tần số trực giao OFDM nối tiếp theo quá trình mã hoá kênh. Dòng dữ liệu (đã được mã hoá kênh) được ánh xạ lên từng sóng mang điều chế số QPSK hoặc QAM. Mỗi sóng mang truyền tải một phần của dòng dữ liệu dưới dạng các symbol điều chế và được ghép kênh tần số trực giao nhau. Trong một kênh truyền DVB-T có N sóng mang phụ.
Khoảng tần số fSC giữa các sóng mang phụ là điều kiện để bảo đảm các sóng mang này sẽ trực giao trong tín hiệu ghép kênh đa sóng mang trực giao COFDM. Mỗi sóng mang phụ có băng thông fSC khoảng thời gian TS truyền một symbol điều chế. Các sóng mang truyền đồng thời trong trong thời gian TS tạo thành một symbol COFDM.
2.4.2 Phương pháp COFDM
Hình 2.24. Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống OFDM
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.1. Phân chia kênh
Hệ thống COFDM thực hiên việc phân chia kênh truyền dẫn trong cả miền thời gian và miền tần số, kênh tần số được tạo bởi các băng tần phụ và các đoạn thời gian liên tiếp. Hình 2.28 mô tả sự phân kênh của COFDM.
Hình 2.28.Phân chia trong COFDM
2.4.3.2. Các sóng mang phụ
Trong mỗi symbol OFDM (ứng với mỗi time-segment), mỗi dải tần phụ có một sóng mang phụ. Các sóng mang phụ được xắp xếp trực giao nhau, khoảng cách giữa các sóng mang phụ bằng nghịch đảo của môt chu kỳ symbol. Hình 2.29 biểu diễn sự sắp xếp của các sóng mang phụ.
Hình 2.29. Sắp xếp các sóng mang phụ
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.3. Chèn khoảng bảo vệ
Do có tiếng vọng (Echoes) gây nên bởi hiệu ứng truyền đa đường, nên phần đầu mỗi symbol sẽ bị nhiễu bởi symbol trước đó. OFDM khắc phục điều này bằng cách chèn thêm một khoảng bảo vệ trước mỗi symbol như trên hình 2.30
Trong khoảng bảo vệ máy thu sẽ bỏ qua mà không xử lý tín hiệu. Tuy nhiên, việc chèn thêm khoảng phải trả giá bằng sự giảm dung lượng truyền dẫn.
Hình 2.30.Chèn khoảng bảo vệ
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.4. Đồng bộ kênh truyền
Trong trình giải điều chế, máy thu phải lấy mẫu chính xác tín hiệu trong khoảng thời gian hữu ích của symbol OFDM. Do vậy một cửa sổ thời gian sẽ được ấn định trong khoảng thời gian đó.
Hệ thống DVB-T sử dụng các sóng mang phụ "pilot" trải đều trong kênh truyền dẫn, đóng vai trò là các điểm đánh dấu đồng bộ (Synchronisation Markers) như trên hình 2.23. Tín hiệu pilot được sử dụng để đồng bộ khung, đồng bộ tần số, đồng bộ thời gian, đánh giá kênh truyền, nhận dạng mode truyền.
Các sóng mang Pilot được xác định tại các vị trí cố định trong mỗi symbol OFDM và có số lượng là 45 Pilot carriers cho mode 2K và 177 Pilot carriers cho mode 8K.Vị trí và số lượng sóng mang Pilot trong một chu kỳ symbol đối với mode 2K hoặc 8K được cho ở bảng 2.1.
Tín hiệu Pilot được điều chế bởi chuỗi giả ngẫu nhiên PRBS (Pseudo Random Binary Sequence). Chuỗi này cho phép khống chế pha ban đầu của tín hiệu
Hình 2.31.Các sóng mang đồng bộ
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.3. TỔ CHỨC KÊNH TRONG OFDM
2.4.3.5. Tín hiệu tham số truyền TPS
Tín hiệu tham số truyền TPS (Transmision Parameter Signalling) phát đi mang những thông tin báo hiệu cho máy thu biết:
Loại điều chế QAM hoặc QPSK.
Kiểu truyền không phân cấp hoặc phân cấp.
Khoảng bảo vệ Tguard
Tốc độ mã Inner Code Rate.
Truyền theo mode 2K hoặc 8K
Số frame trong một superframe.
Tín hiệu tham số truyền được phát song song trên 17 sóng mang TPS (TPS carier) cho mode 2K và 68 sóng mang TPS cho mode 8K.
Vị trí các sóng mang TPS
Mỗi khối TPS (tương ứng với một khung OFDM) bao gồm 68 bit có vai trò như sau:
- 1 bit bắt đầu;
- 16 bit đồng bộ;
- 37 bit thông tin;
- 14 bit mã sửa sai.
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.4. Cấu trúc khung OFDM
Trong hệ thống DVB-T, tín hiệu phát đi được tổ chức theo các khung (frame). Mỗi khung có chu kỳ khung TF bao gồm 68 symbol OFDM. Cứ 4 khung tạo lên 1 siêu khung. Mỗi symbol OFDM được tạo bởi K = 6817 sóng mang phụ trong mode 8K và K = 1705 sóng mang phụ trong mode 2K và được truyền đi trong thời gian TS. Nó gồm 2 khoảng thời gian : thời gian hiệu dụng để truyền đi tin tức symbol TƯ và khoảng thời gian bảo vệ Tg. Các symbol trong khung OFDM được đánh số (k) từ 0 đến 67, chúng chứa đựng các dữ liệu và thông tin chuẩn bao gồm tín hiệu pilot và tín hiệu tham số truyền TPS.
Các thông số OFDM trong DVB-T
2.4. GHẫP DA T?N TR?C GIAO OFDM
TRONG TRUY?N HèNH S? DVB-T
2.4.5. Điều chế COFDM
Quá trình biến đổi IFFT được thực hiện bởi chip vi xử lý. Bộ vi xử lý tính toán hoạt động với xung lấy mẫu tín hiệu COFDM trong miền thời gian. Hệ số phức Fourrier X(k) thiết lập nên các cặp giá trị gồm phần thực Re (Real) và thành phần ảo Im (Image) dưới dạng nhị phân. Các cặp giá trị nhị phân này được truy xuất đọc ra trong thời gian của chu kỳ xung clock symbol. Dữ liêu này sẽ cung cấp cho điều chế vuông pha I/Q tiếp theo sau để chuyển phổ tín hiệu lên vùng tần số cao RF.
Hình 2.33.Khối OFDM trong hệ thống DVB-T
Sơ đồ khối của bộ điều chế COFDM được minh họa ở hình 2.33. Cơ sở của điều chế COFDM dựa vào thuật toán biến đổi ngược Fourrier nhanh IFFT (Inverse Fast Fourrier Transform).
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Mã hoá kênh trong truyền dẫn phát sóng mặt đất DVB-T với các kênh thuộc dải tần UHF và VHF có băng thông 8 Mhz là quá trình xử lý tín hiệu phức tạp, vì môi trường truyền lan trên mặt đất bị tác động mạnh bởi can nhiễu. Hệ thống mã hoá kênh cho DVB-T được minh họa tổng quát trên hình 2.34.
Dữ liệu đầu vào bộ mã hoá kênh là dòng truyền tải MPEG-2 gồm các gói nối tiếp với độ dài xác định mỗi gói là 188 byte, trong đó gồm 1 byte đồng bộ (SYNC) có giá trị 47HEX. Byte đồng bộ này là chuẩn thời gian và được dùng cho viêc tạo xung clock. Dòng truyền tải MPEG-2 gồm các gói nối tiếp (hình 2.35.a).
2.5.1. Khối phân tán năng lượng (Energy Dispersal)
Khối này thực hiện việc phân tán năng lượng. Dữ liệu được kết hợp với chuỗi phát giả ngẫu nhiên PRBS (Pseudo Random Binary Sequency) nhằm phân tán năng lượng đồng đều trong dòng truyền tải, tránh những chuỗi 0 hoặc 1 liên tiếp. Hình 2.34 là sơ đồ phân tán năng lượng theo nguyên lý xáo trộn và giải xáo trộn.
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Chuỗi phát giả ngẫu nhiên PRBS được phát ra với đa thức 1+ x14 + x15. Kết hợp giữa thanh ghi dịch và các cổng EX-OR để xáo trộn và giải xáo trộn (Scrambled/Descrambled) dữ liệu trong quá trình xử lý tín hiêu. Chuỗi ban đầu là “100101010000000” được nạp vào thanh ghi dịch sau mỗi nhóm 8 gói dữ liêu. Để thông báo cho bộ giải ngẫu nhiên của chuỗi này, byte đồng bộ thuộc gói truyền tải đầu tiên của nhóm 8 gói được đảo ngược từ 47HEX thành B8hex. Chu kỳ của chuỗi PRBS là 8x188 byte trừ đi 1 byte đồng bộ (B8HEX) bằng 1503 byte. Hình 2.35 Mô tả sự thay cấu trúc dữ liệu qua khâu phân tán năng lượng, mã hóa ngoài và tráo dữ liệu.
Hình 2.34.Nguyên lý xáo trộn và giải xáo trộn dữ liệu
2.5.2. Mã ngoài (Outer Coder)
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Mã ngoài (Outer Coder) sử dụng mã Reed-Solomon RS (188,204, t = 8). Mã này được dùng cho mỗi gói truyền tải đã được ngẫu nhiên hóa trên hình 2.35 b để tạo thành các gói được bảo vệ lỗi như hình 2.35.c.
Mã R-S bao gổm trường đa thức:
P(x) = x8 + x4 + x3 + x2 + 1
và đa thức sinh mã:
g(x) = (x + λ15) (x + λ0)(x + λ1) ở đây λ= 02HEX
Mã R-S có thể chỉ sửa được 8 byte lỗi ngẫu nhiên trong từ mã chứa 204 byte. Trong trường hợp lỗi ngẫu nhiên xảy ra nhiều hơn thì mã R-S không có khả năng sửa được.
2.5.3. Khối ghép xen ngoài (Outer Interleaver)
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Khối này thực hiện ghép xen kẽ với độ sâu I = 12 các gói dữ liệu (Outer Interleave) đã được bảo vệ lỗi R-S. Các gói được bảo vệ khỏi lỗi R-S có chiều dài là 204 byte được chia thành 17 khối với 12 byte mỗi khối. Bộ ghép xen ngoài được minh hoạ ở hình 2.36. Mỗi phần tử ghi dịch FIFO được cấu trúc thành byte. Các chuyển mạch đầu vào và đầu ra được đồng bộ với nhau. Các byte đồng bộ của MPEG-2 luôn chạy không trễ qua nhánh trong của bộ ghép xen. Quá trình ghép xen kẽ sẽ phân bố các lỗi cụm (burst error) qua một số các khối làm cho việc sửa sai có thể thực hiện một cách hiệu quả. Bộ chèn xen kẽ có 12 nhánh kết nối vòng tròn đối với dòng byte đầu vào. Mỗi nhánh có chứa một thanh ghi dịch vào trước ra trước FIFO (First In First Out) có chiều sâu là MJ.
trong đó : M = N/J = 17 là trễ cơ bản
N = 204 bytes là chiều dài frame J là tham số chạy từ 0 ^ 11.
Quá trình sửa lỗi được chia thành 2 phần: Mã ngoài (Outer Coder) và mã trong (Inner Coder). Mã trong sử dụng phương pháp mã hóa xoắn (Convolution Code).
Hình 2.36.Sơ đồ nguyên lý bộ ghép xen ngoài
2.5.4. Khối mã trong (Inner coding)
2.5 mã hóa kênh trong tiêu chuẩn dvb - t
Mã trong dựa trên cơ sở bộ mã hóa vòng xoắn gốc có tốc độ 1/2 với 64 trạng thái. Hệ thống DVB-T cho phép tạo các tỷ lệ mã khác nhau bằng cách tách trích (puncturing) dữ liệu sau bộ mã hóa xoắn. Điều đó cho phép lựa chọn khả năng sửa sai cũng như tốc độ dữ liệu trong các mode truyền phân cấp và không phân cấp. Đa thức tạo mã của bộ mã hoá gốc là G1 = 171OCT cho đầu ra X và G2 = 133OCT cho đầu ra Y như trên hình 2.37. Việc lấy liên tiếp các đầu ra X, Y thành dòng bit nối tiếp sẽ cho tỷ lệ mã hóa là 1/2. Bằng cách tách trích đầu ra X, Y theo thứ tự thích hợp sẽ cho các tỷ lệ mã hoá khác nhau theo bảng 2.5.
Khối mã trong gồm bộ mã hoá vòng xoắn và bộ tách trích dữ liệu được minh họa trên hình 2.38.
Hình 2.37.Mã vòng xoắn với tốc độ mã 1/2
Bảng 2.5 Mẫu tách trích và chuỗi truyền sau chuyển đổi song song - nối tiếp.
Hình 2.38.Mã trong và ghép xen trong
2.5.5. Khối ghép xen trong
(Inner Interleaving)
Khối Inner interleaving bao gồm khối ghép xen bit và khối ghép xen symbol.
2.6 biểu đồ chòm sao tín hiệu và sự ánh xạ bit
Để thực hiện phát sóng trên mặt đất, hệ thống DVB-T sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang MCM (Multi Carrier Modulation) với từng sóng mang được điều chế số QPSK hoặc QAM. Các sóng mang đơn lẻ được truyền đi đổng thời bằng phương pháp ghép phân chia tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Các sóng mang được điều chế số qua phép ánh xạ (Mapping) dựa trên cơ sở biểu đồ chòm sao (constellation) của kỹ thuật điều chế số. Phép ánh xạ thực hiện gán các giá trị symbol đầu vào lên các điểm của chòm sao tương ứng với pha và độ lớn của các véc tơ bao gồm phần thực (Real) và phần ảo (Image). Trong đó mỗi symbol là tổ hợp đồng thời của giá trị điều chế trực giao I (Inpha) và Q (Quadrature) tạo nên điểm chòm sao. Khối ánh xạ (Mapping) thực hiên tiếp nối theo sau khối mã hóa xoắn (Convolutional coder). Phép ánh xạ còn phụ thuộc các mode truyền phân cấp hoặc không phân cấp (hierachical, non-hierachical) được áp dụng cho viêc truyền ghép kênh đa sóng mang phân chia trực giao OFDM.
2.6 biểu đồ chòm sao tín hiệu và sự ánh xạ bit
2.6.1. Mode truyền không phân cấp (non-hierachical)
Hình 2.41. Ánh xạ 16-QAM và 64-QAM chòm sao đều với a = 1
Mode truyền không phân cấp sử dụng các gói truyền tải TS đã qua mã hoá kênh và mã chèn xen kẽ và sẽ được ánh xạ lên mẫu chòm sao thích hợp. Điều này có nghĩa là tất cả các gói truyền MPEG-2 sẽ được bộ điều chế xử lý như nhau và sẽ có độ mạnh như nhau khi truyền. Tức là thủ tục má hoá kênh không phân cấp sẽ không phân biệt các bit đặc biệt trong các gói truyền MPEG-2 được ánh xạ đến những vị trí đặc biệt trong biểu đồ chòm sao. Do đó truyền không phân cấp sẽ sử dụng bộ điều chế thông thường (cân bằng đồng đều) với hệ số α = 1 như trên hình 2.41.
2.6 biểu đồ chòm sao tín hiệu và sự ánh xạ bit
2.6.2 Mode truyền phân cấp (hierachical)
Hệ thống DVB-T cho phép truyền phân cấp với dòng truyền tải MPEG-2 qua khối tách (Splitter) để có 2 dòng truyền MPEG: đô ưu tiên cao HP (high priority) và độ ưu tiên thấp LP (low priority). Với mode phân cấp dữ liêu dòng truyền MPEG tách biệt sẽ được chọn để tiến hành mã hoá kênh phân cấp (hierachical coding). Dữ liệu sẽ được ánh xạ vào những điểm của chòm sao không đồng đều (non- uniform). Bộ điều chế số không đồng đều với hệ số α > 1 được áp dụng cho mode phân cấp sẽ cho độ mạnh cao trong quá trình truyền. Điều chế phân cấp thực ra là sự dịch biên của 16-QAM và 64-QAM thông qua 4-QAM như trên hình 2.42.
Điều chế phân cấp được xem như là sự phân tách kênh RF thành 2 kênh ảo, mỗi kênh ảo truyền các dữ liệu với tốc độ, tỷ lệ mã hoá khác nhau và do vậy cho các vùng phủ sóng khác nhau. Dòng dữ liệu thứ nhất luôn luôn sử dụng điều chế 4-QAM được gọi là dòng dữ liệu ưu tiên cao (HP) và dòng thứ 2 được gọi là dòng ưu tiên thấp (LP).
Hình 2.42.Chòm sao điểu chế phân cấp DVB-T
Hình 2.43.Biểu diễn chòm sao không đồng đều v
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Bùi Duy Đông
Dung lượng: |
Lượt tài: 2
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)