2 РАДИО ЖҮЙЕСІ ҮШІН ЖИІЛІК ЕСЕПТЕУ ӘДІСТЕМЕСІ
2.1 Жергілікті радиоарналарда цифрлық теледидарлық хабар тарату
Цифрлық хабар тарату әдісіне көшуді, әсіресе бейне суреттің көрсеткіштерінің тез арада жақсаруымен байланыстырады. Аддитивті және мултипликативті кедергілердің жуықтап алғанда жоқ деуге болатын, жерсерікті және кабельді арналар үшін өте әділетті.
Жергілікті арналарда телерадио хабарын тарату, атап айтқанда үлкен қалаларда көп қабатты құрылыстарымен мултипликативті кедергі кейде бейненің сапасын қатты төмендетіп, кейбір уақыттарда өлі аумақтардың пайда болуы мүмкін, ондай жерлерде жергілікті телеорталықтың хабар таратуы мүмкін емес. Әсіресе бұл кедергілер әлсіз бағытталған антеналарға өте кері әсерін тигізеді, яғни жылжымалы теледидарлық және радио хабар таратқыш терминалдарға таратқан уақытта.
Цифрлық теледидарлық хабар тарату стандартын құрастырғанда бірнеше мемлекеттен жоғары мамандар мультипликативті кедергіні жою үшін өте күрделі зерттеулер жүргізді.
Көпарналы цифрлық ТД хабар тарату жүйесі теледидарлық арналар тарату жиілігіне кірістіріліп, жергілікті және кабельді теледидар үшін 8 МГц өткізу жолағы қарастырылып қояды. Жерсеріктік ТД жүйелерінде жер серігінен хабар қабылдау үшін 27 МГц өткізу жолағы қарастырылған, ал бекітілген жерсеріктік байланыс (БЖБ) үшін 30, 33, 36, 40, 46, 54 және 72 МГц өткізу жолағы қарастырылды. Ресейлік жүйе бойынша "Радуга", "Экспресс", "Горизонт" жерсеріктері ереже бойынша 36 МГц өткізу жолағында жұмыс атқарады.
Цифрлық хабар тарату жүйесінде біртекті немесе қысқартылған өткізу жолағын әртүрлі жүйе үшін таңдағанда жердегі мен жерсеріктік жүйе арасында теледидарлық бағдарламалардың алмасуы жеңілдейді. Шынында да, цифрлық ТД бағдарламалардың 9 Мбит/с ағынымен, жерсеріктік жүйемен 3-4 бағдарлама өткізуге, жердегі жүйемен бір, ал кабельді жүйемен ондағы 16 КАМ және 64 КАМ қайта кодалау жүйесімен төрт алты жоғарғы сапалы бағдарлама өткізуге болады.
Осы жұмыстардың қорытындысы 1996 ж. жергілікті теледидар арналарына арналған стандарт ETS 300744 - Digital Broadcasting Systems for television, soound and data service. Framing structure, channal coding and modulation for digital terrestrial television, 1996 [2] немесе қысқартылған стандарт DVB-T.
Бұл стандартта жаңа модуляция әдісі қолданылған COFDM (Coded orthogonal frequency division multiplexing), қазақ тіліне аударсақ былай болады - көп ортогоналды тасығыштардағы көпарналы қиыстырылған амплитуда - фазалық модуляция кедергіге тұрақты кодтаудың қолдануымен.
COFDM модуляциясын қысқаша қарап шығайық.
Қиыстырылған амплитуда - фазалық модуляцияның (16 КАМ, 64 КАМ, 256 КАМ) қолданылуы радиоарнаның өткізгіш қабілеттілігін 2и арақатынасы бойынша күшейту, бұл жердегі n байланыс жүйесіндегі екілік арналардың саны, ал 2 саны екілік сигналдар үшін дискретті арна (десте, үзіліс). 4-ФМ жүйесінде екілік жүйеліктегі (22) екі тәуелсіз жіберуге болады, 8-ФМ жүйесінде үш (23) 16-КАМ жүйесінде төрт (24) және т.с.с. Жүйеде позиция санымен сегізден көп қиыстырылған амплитуда - фазалық модуляцияның қолданылуы көппозициялық фазалық модуляциямен (16-ФМ, 64-ФМ және т.с.с.) салыстырғанда бұл сигналдардың кедергіге төзімділігімен түсіндіруге болады.
Сөйтіп, n-нің өсіуімен 2n арақатынасында дискретті ағындар саны, бір қалыпты жылдамдықта берілген арна жолағында, n санына пропорционал өседі, мұнда n- 0,2,3,...,8. n=8 саны, әлі кең қолданысқа ие болмаған, КАМ-256 жүйесіне байланысты. Ұсынылған модуляция әдісіндегі ортогональдық көршілес екі тасығыштың спектрлерінің жабылуына жол бермейді, сөйтіп екі көршілес арналардың әсер етуін минимумға әкеледі. Ортогоналдық шарт орындалады, егер жиілік таратуы fk және fk+1 тасушылар арасында жұмыс істеуші аралықтағы Ти, яғни Df=fк+1 –fк=1/Tи символдың кері ұзындығына тең болғанда.
Математикалық ортогональ нөлге тең Ти уақытында тасығыштың модульденген екі спектрдің туындысының интегралы.
Жоғарғыда айтылған модуляцияны техникалық жағынан іс жүзіне келтіретін болсақ, оның DVB-T стандартында екі модификациясы қаралған, олар 2K және 8K.
2K модификациясында 1705 тасығышы, қолданылады, ал 8K-да - 6817 тасығышы. Сонымен қатар, мультиплексерленген бейне, аудиосигнал және ақпараттардың ағым қосындысы 1705 немесе 6817 паралель ағымдарына бөлініп, әрқайсысында символдың ұзындығы 1705 немесе 6917 есе өседі. Бұл хабар сигналының ұзындығының бір қысымын жаңғырықсигналға қарсы қорғаныс арақашықтығын бөліп алу мүмкіндігі. Екі модификацияда да қорғаныс ұзындығы Dт/Ти , 1/4, 1/8, 1/16 және 1/32 мәндерін қабылдай алады, яғни жұмыс істеу арақашықтығының Ти 3%-тен 25%-ке дейінгі ара қашықтық қорғаныс арақашықтығы деген сөз. Қорғаныс арақашықтығы жергілікті жердің қыртысына және қызмет көрсететін телеорталықтың аумағындағы құрылыстардың сипатына ғана байланысты емес, көршілес құрылғылардың қашықтатылуына да байланысты.
Физикалық тұрғыдан, жұмыс істеу ара қашықтығы ұзын болған сайын жүйенің эхосигналдан қорғануы және қорғаныс ара қашықтығы үлкен болатыны анық.
Тасушы санының көбеюімен байланысты декодер күрделене түседі, 8K жүйесіне екі сыйымдылықты 213=8192 процессор қолдануға мәжбүрлейтін, ал өз артынан абоненттік теледидарлық қабылдағыштың қымбат болуына әкеліп соғады. Сондықтан, 2K модификацияланған қабылдағышы 211=2048 декодерлі процессорымен көптеген халықтың қол жеткізуіне тиімді болуы мүмкін және де орташа артықшылықтарымен. 1 кестеде COFDM модуляция жүйесінің негізгі параметрлары көрсетілген [4].
2K және 8K модификацияларына COFDM радиожиілік спектрінде тасығышқа әр түрлі ауытқу жиілігі жатады; 1116 және 4464 сәйкес. Екі жағдайда да радиоарнаның жұмыс істеу спектрінің кеңдігі бірдей болады және 7,61 МГц-ке тең болады. Жолақтарда көршілес арналардың арасында таралуы цифрлық теледидарлық жүйесінде 0,39 МГц құрайды, ал аналогты теледидар радиоарна үшін 8 МГц.
2 Кесте - COFDM модуляция жүйесінің негізгі параметрлері
Модификация
|
8K
|
2K
|
Жұмыс істеу ара қашықтығының ұзындығы, мкс
|
869
|
224
|
Топтық сигналдың спектріндегі тасығыштар саны
|
6817
|
1705
|
Тасығыштардың жиіліктерінің айырмашылығы, Гц
|
1116
|
4464
|
Топтық сигналдың радиоспектрінің ені
|
7,61
|
7,61
|
Қорғаныс ара қашықтығының салыстырмалы ұзындығы
|
1/4,1/8,1/16, 1/32
|
1/4,1/8,1/16, 1/32
|
Dt қорғаныс ара қашықтығының ұзындығы, мкс
|
224, 112, 56, 28
|
56, 28, 14, 7
|
Хабар символының ұзындығы
|
1120, 1008, 952, 924
|
280, 252, 238, 231
|
Біржиілікті желідегі құрылғылар арасындағы аумақтық таратуы
|
67; 34; 17; 8,4
|
17; 8,4; 4,2; 2
|
Сонымен, жергілікті телехабар тарату жүйесінде цифрлық теледидарлық радиоарна спектрының толық ені аналогты теледидардың 625 қатарға үлестірген стандартымен (SECAM, PAL) толық сәйкес келеді.
Достарыңызбен бөлісу: |