Обработка данных и сигналов

Структурная схема передающей части системы DVB представлена на рисунке 15.15. В качестве входных данных используются транспортные пакеты MPEG-2. Расщепление потока данных происходит только при иерархической передаче. Далее данные потоков высшего и низшего (пунктир) приоритетов обрабатываются одинаково, исключение составляет случай с использованием неоднородной модуляции 64-QAM. В этом случае данные низшего потока обрабатываются со скоростью в два раза большей, чем данные высшего потока.

Данные подвергаются рандомизации и внешнему кодированию. Здесь к 188 байтам транспортных пакетов добавляются по 16 проверочных байт кода Рида-Соломона, что позволит исправить до 8 ошибочных байт в каждом кодовом слове на приемном конце.

Рис. 15.15 Преобразование данных и сигналов в передающей части

системы DVB-T

Внешнее перемежение циклическое, осуществляется в области из 12 кодовых слов внешнего кода. Это позволит исправить пакетную ошибку в 12*8=96 байт.

Система DVB предназначена для удовлетворения самых различных требований в странах, переходящих на цифровое вещание. Поэтому она обладает высокой гибкостью. Так, например скорость внутреннего кода может варьироваться и принимать следующие значения: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 и 7/8. Внутреннее кодирование осуществляется на базе сверточного кодирования со скоростью 1/2 (рисунок 15.16).

Рис. 15.16 Внутреннее кодирование с вычёркиванием

Каждому входному биту сверточного кодера будут соответствовать два выходных (x и y), а преобразователь согласует выходные данные с выбранной скоростью внутреннего кодирования согласно таблице 15.2.

Таблица 15.2 Внутреннее кодирование

Внутреннее перемежение тесно связано с модуляцией несущих. Оно фактически является частотным перемежением, определяющим перемешивание данных, которые модулируют разные несущие. Процесс внутреннего перемежения для модуляции 16-QAM показан на рисунке 15.17.

Рис. 15.17 Внутреннее перемежение

Сначала входные данные делятся на субпотоки, количество которых зависит от используемой модуляции: на 2 при QPSK, на 4 при 16-QAM и на 6 при 64-QAM. Ясно, что в каждом субпотоке скорость данных будет ниже входной в соответствующее количество раз. Данные каждого субпотока подвергаются блочному перемежению в области из 126 бит. Этот процесс повторяется 12 раз в режиме 2к и 48 раз в режиме 8к. Таким образом в каждом субпотоке формируется блок данных, по размеру равный количеству полезных несущих в обоих режимах работы (126*12=1512, 126*48=6048) Этот пакет данных называется символом OFDM. Именно эти цифровые символы данных из каждого субпотока будут модулировать несущие на интервале одного символа OFDM. В блоках перемежения битов I₀ и I₁ алгоритмы перемешивания различны.

В блоке перемежения символов происходит частотное перемежение (данные, находящиеся в цифровом потоке рядом, будут модулировать несущие, расположенные в разных областях спектра OFDM). Это необходимо для предотвращения возникновения пакетных ошибок при потере нескольких рядом находящихся несущих (это явление наблюдается при многолучевом приеме).

У формирователя модуляционных символов два выхода: вещественный и мнимый. Данные с первого выхода будут модулировать синфазную компоненту несущей, а со второго – квадратурную. При модуляции QPSK модуляционный символ на каждом из выходов будет состоять из одного бита (двухпозиционный), при 16-QAM из двух бит (четырехпозиционный) и при 64-QAM – из трех бит (восьмипозиционный).

Модуляция каждой несущей и их сложение осуществляется непосредственно в цифровой форме (см. выше). Для возможности работы системы в различных условиях длительность защитного интервала Т_g может принимать ряд значений: 1/4, 1/8, 1/16, и 1/32 от длительности полезного интервала T_u.