Спътников телевизионен канал


Категория на документа: Други



Фиг. 1.8. Цифров поток след Reed Solomon кодиране

Фиг.1.9. Цифров поток след Конволюционно кодиране и разместване на битовете

1.3.2.5. Модулатор (кодиране на канала):

Първият блок в модулатора е Входният блок, в който се генерират входните данни на транспортния поток, оптимизира се затихването от отражение, коригират се честотната характеристика и нивата на сигнала. В този блок се отделят и тактовите импулси, от които е блока Синхронизация и се формират всички необходими тактови и синхронизиращи импулси (Фиг. 1.10)

Фиг. 1.10. Модулатор

Сигнал, в който спектралната плътност е равномерно разпределена в честотната лента на канала, е по-малко подложен на смущения в приемника от съседни спътникови канали или от наземни радиорелейни линии, работещи в същия честотен обхват. Затова след Входния блок в Модулатора има блок за изравняване спектралната енергия на сигнала (Energy Dispersal).

Изравняването енергията на спектъра на сигнала на цифровия поток става чрез разбъркване (скрамблиране) на битовете в цифровия поток по псевдослучаен закон.

1.3.2.6. Скрамблиране и шифроване (криптиране):

Скрамблирането се извършва с цел "разбиване" на дългите поредици от единици и нули, които могат да се появят в транспортния цифров поток. Причината за това е, че наличието на такива води до неравномерно разпределение на енергията по спектралните съставки на сигнала, вследствие на което се създават условия за нарушаване на електромагнитната съвместимост на системата, както и затруднено отделянето на тактовия сигнал в приемника, което от своя страна създава проблеми при демодулирането на приеманите сигнали.

Операцията скрамблиране представлява добавяне на псевдослучайна импулсна поредица (ПСИП) към MPEG-2 цифровия поток. Това се осъществява чрез логическа схема "Изключващо ИЛИ", включена в обратните връзки на 15-разряден преместващ регистър (Фиг. 1.11.)

Фиг.1.11. Структурна схема за изравняване (рандомизиране) енергията на спектъра на сигнала на цифровия поток

Цикълът на скрaмблиране е 8х188 = 1503 байта и започва с инвертиран синхронизиращ байт. Синхронизиращият байт в заглавието на рамката (Sync - Byte) не се подлага на скрaмблиране, за да не се наруши синхронизацията в приемното устройство.

Полиномът, описващ действието на генератора на псевдо-случайната цифрова поредица в блока за скремблиране е: G=1 + X4 + X15, като входовете на логическия елемент ЛЕ1, включен в обратната връзка на преместващия регистър, са свързани към 14-я и 15-я тригери. Входният нескремблиран цифров поток постъпва на логическия елемент ЛЕ3. ЛЕ2 служи за прекъсване на скрaмблирането по време на синхронизиращия байт (за целта на втория му вход се подава съответен разрешаващ сигнал). Скрaмблираният сигнал се получава в изхода на ЛЕ3. В приемното устройство този сигнал се възстановява с помощта на същата схема, като на входа се подава скрaмблираният сигнал, а възстановеният се получава в изхода.

Шифроване (криптиране) на ТВ програми: тази операция е подобна на скрамблирането и се прилага при платената телевизия. Тя се извършва преди каналното кодиране и при нея генераторният полином на използвания "ключ" (ПСИП) е неизвестен за потребителите. Приемането на избрана програма изисква да се знае "ключът" за нейното дешифриране, достъп до който има само потребителят със смарт-карта.

След блока за изравняване енергията на спектъра на сигнала, следва блок за въвеждане на външна и вътрешна защита от грешки, състоящ се от: стъпало за Reed Solomon - кодиране (RS-coder, Outer coder), стъпало за разместване на битовете (Interleaving) и конволюционен кодер (Convolutional coder, Inner coder).

1.3.2.7. Канално кодиране:

1.3.2.7.1. Reed Solomon кодиране:

В него към рамката със 188 байта се добавят 16 байта излишък. По този начин дължината на рамката след RS-кодера става 204 байта, като структурата на транспортния цифров поток (TS) преди и след RS кодера е представена на Фиг. 1.12.

Фиг.1.12. MPEG-2 пакет преди и след RS-кодиране

Това позволява да се откриват и коригират 8 байта грешка в рамката, в резултат на което честотата на грешката BER от 10-4 достига до 10-11.

Reed Solomon - кодирането се прилага и към синхронизиращите байтове.

Фиг. 1.13 Функционална схема на Reed Solomon кодиране

Параметрите на Reed Solomon кода при DVB-S са: RS (204, 188, T=8). Този код е съкратен от оригиналния код RS (255, 239, T=8). За да се получат 239 байта към рамката от 188 байта се добавят 51 байта, запълнени с лог.0. След RS кодирането тези байтове с лог. 0 се отстраняват. Скорост на RS-кода: RRS = 188/204 = 0,92.

1.3.2.7.2. Разместване на байтовете (Interleaver):

Необходимостта от този блок се определя от това, че най-често настъпилите грешки при приемането са групови и обхващат няколко стотин бита, което излиза извън възможностите на Reed Solomon кода за корекции - 8 байта (64 бита) за рамка. В резултат на разместването могат да се коригират грешки с максимална дължина 12 х 8 = 96 байта.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Спътников телевизионен канал 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.