Tiểu luận môn học phát thanh và truyền hình (4)

z HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I - - TIỂU LUẬN MƠN HỌC KỸ THUẬT PHÁT THANH VÀ TRUYỀN HÌNH ĐỀ TÀI: CHUẨN PHÁT SĨNG TRUYỀN HÌNH DVB-S Giảng viên: Nguyễn Thị Thu Nga Nhóm thực hiện: 15 Sinh viên STT Họ tên Mã SV 01 Lê Tiến Dũng B18DCVT063 02 Phạm Đức Duy B18DCVT071 03 Lê Công Tiến B18DCVT359 Hà Nội - 2022 i Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh LỜI NĨI ĐẦU Trong lĩnh vực phát truyền hình có lẽ khái niệm truyền hình số, truyền hình kỹ thuật số (Digital television - DTV) khơng cịn xa lạ Là hệ thống viễn thông phát nhận tín hiệu hình ảnh âm tín hiệu kỹ thuật số, trái với tín hiệu tương tự (analog) đài truyền hình truyền thống sử dụng Vào thời điểm phát triển, coi tiến đổi đại diện cho phát triển quan trọng công nghệ truyền hình kể từ truyền hình màu vào năm 1950 Với ưu điểm mặt kỹ thuật vượt qua truyền hình tương tự cung cấp nhiều tính mà truyền hình analog khơng thể Vì trình chuyển đổi từ kỹ thuật tương tự sang kỹ thuật số điều tất yếu bắt đầu vào khoảng năm 2000 Cùng với chuyển đổi đó, tiêu chuẩn phát sóng truyền hình kỹ thuật số khác đời áp dụng khu vực khác giới như:  Truyền dẫn Video Kỹ thuật số (DVB)  Hệ thống Truyền hình Tiên tiến (ATSC)  Dịch vụ Tích hợp Phát sóng Kỹ thuật số (ISDB)  … Trong truyền dẫn video kỹ thuật số sử dụng điều chế ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) mã hóa hỗ trợ truyền phân cấp Tiêu chuẩn áp dụng Châu Âu, Châu Phi, Châu Á Úc, với tổng số khoảng 60 quốc gia Tại Việt Nam, tiêu chuẩn DVB lựa chọn cho hạ tầng phát sóng truyền hình mặt đất (DVB-T2), truyền hình vệ tinh (DVB-S/S2) truyền hình cáp (DVB-C) Trong báo cáo hơm ta tìm hiểu truyền hình vệ tinh (DVB-S/S2) để hiểu chuẩn ứng dụng áp dụng chuẩn Việt Nam Bài báo chia làm phần  Chương 1: Tổng quan truyền hình số qua vệ tinh  Chương 2: Các chuẩn truyền hình số qua vệ tinh  Chương 3: So sánh - ứng dụng  Chương 4: Tổng kết Với cố gắng nỗ lực thành viên, nhóm em hồn thành xong tiểu luận Do có hạn chế nguồn tài liệu tham khảo mức độ hiểu biết thân nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình nghiên cứu Chính vậy, nhóm em mong nhận lời góp ý thêm để nhóm em có thêm kiến thức phục vụ cho học tập cơng việc sau Nhóm em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 24 tháng năm 2022 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh BẢNG CHÚ THÍCH THUẬT NGỮ Thuật ngữ viết tắt Thuật ngữ đầy đủ Ý nghĩa DTV Digital television Truyền hình kỹ thuật số DVB Digital Video Broadcasting Truyền dẫn Video Kỹ thuật số ATS Advanced Television System Hệ thống Truyền hình Tiên tiến ISDB Integrated Services Digital Broadcasting Dịch vụ Tích hợp Phát sóng Kỹ thuật số OFDM Orthogonal frequencydivision multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao DVB-T/T2 Digital Video Broadcasting – Terrestrial Chuẩn truyền hình kỹ thuật số mặt đất DVB-S/S2 Digital Video Broadcasting – Satellite Chuẩn truyền hình kỹ thuật số vệ tinh DVB-C Digital Video Broadcasting - Cable Chuẩn truyền hình kỹ thuật số qua cáp HDTV High-definition television Truyền hình độ nét cao MPEG Moving Picture Experts Group Tiêu chuẩn nén ảnh thành lập ISO IEC IF Intermediate Frequency Tín hiệu trung tần QPSK Quadature Phase Shift Keying Điều chế pha trực giao BPSK Binary Phase Shift Keying Điều chế pha nhị phân PSK Phase-shift keying Điều chế số theo pha tín hiệ LNB Low Noise Block Khối tạp âm thấp FEC Forward Error Correction Phương pháp sửa lỗi trước Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh BER Bit error rate Tỉ số bit lỗi AWGN Additive white Gaussian noise Tạp âm nhiệt CCM Constant coding and modulation Mã hóa điều chế khơng đổi ACM Adaptive Coding modulation Mã hóa điều chế thích nghi ISSI Input Stream Synchronization Indicator Chỉ thị chế định thời phía thu NPD Null Packet Deletion Chỉ thị chế xóa gói rỗng UPL User Packet Length Chiều dài gói người dùng UP [bit] DFL Data Field Length chiều dài DATA FIELD analog Tín hiệu tương tự MUX Adaptation and Energy Dispersal Thích nghi đầu vào phân tán lượng Outer coding Mã hóa ngồi random error Lỗi ngẫu nhiên Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh Table of Contents LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH Tổng quan truyền hình số qua vệ tinh Kiến trúc truyền hình số qua vệ tinh ……………………………………8 CHƯƠNG 10 CÁC CHUẨN TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH 10 Tiêu chuẩn DVB -S 10 1.1 Thích nghi đầu vào phân tán lượng…… ……………… 11 1.2 Mã hóa ngồi …………………………………………………………11 1.3 Khổi xáo trộn bit …………………………………………………… 12 1.4 Mã hóa trong………………………………………………………….13 1.5 Lọc băng gốc điều chế tín hiệu……………………………………14 Các thơng số kĩ thuật đường truyền tiêu chuẩn DVB-S 10 Giới thiệu tiêu chuẩn DVB-S2 10 CHƯƠNG 42 SO SÁNH – ÚNG DỤNG 42 Điểm khác biệt DVB-S DVB-S2 42 Ứng dụng truyền hình số qua vệ tinh theo chuẩn DVB-S 42 CHƯƠNG 42 TỔNG KẾT 42 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH Truyền hình vệ tinh dịch vụ cung cấp chương trình truyền hình cho người xem cách chuyển tiếp từ vệ tinh liên lạc quay quanh Trái đất trực tiếp đến vị trí người xem Các tín hiệu nhận thơng qua ăng-ten parabol ngồi trời thường gọi đĩa vệ tinh chuyển đổi giảm âm khối thấp Truyền hình qua vệ tinh có ưu điểm mà hệ thống phát sóng truyền hình khác truyền hình cáp hay truyền hình mặt đất khơng thể có Với ưu điểm có vùng phủ sóng rộng, khơng phụ thuộc vào địa hình đồi núi, để phủ sóng lãnh thổ Việt Nam cần trạm phát lên vệ tinh, trạm mặt đất đặt vùng phủ sóng thu tín hiệu trực tiếp từ vệ tinh Một số ưu điểm chất lượng tín hiệu ổn định, dung lượng đường truyền lớn, cường độ trường điểm thu ổn định truyền hình qua vệ tinh sử dụng rộng rãi toàn cầu Tổng quan truyền hình số qua vệ tinh Do đặc điểm phân bố địa hình dân cư lãnh thổ Việt Nam, nhiều đồi núi, mật độ dân cư phân bố không đồng đều, nên việc lựa chọn phương thức truyền dẫn tín hiệu truyền hình qua vệ tinh để phủ sóng tồn quốc có hiệu cao Truyền hình Việt Nam bắt đầu sử dụng cơng nghệ truyền hình số qua vệ tinh từ tháng 4-1998 với chương trình VTV3 phát băng tần Ku qua vệ tinh Thaicom Đến nay, tồn chương trình truyền hình Việt Nam sử dụng cơng nghệ truyền dẫn tín hiệu truyền hình số quavệ tinh Việc chuyển đổi sang phát truyền hình số qua vệ tinh tạo nhiều dịch vụ kết hợp với việc truyền dẫn tín hiệu truyền hình qua vệ tinh tương lai như: Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh  Truyền hình trực tiếp từ vệ tinh tới hộ gia đình (DTH): Cung cấp kênh truyền hình mà người xem thu trực tiếp chương trình truyền hình từ vệ tinh anten thu có đường kính từ 60cm đến 90cm Truyền hình lưu động Đầu cuối CATV DTH Máy phát mặt đất SMATV Hình 1: Một số ứng dụng truyền hình số qua vệ tinh  Truyền dẫn tín hiệu đến trạm phát lại mặt đất: Phương thức áp dụng hiệu Đài THVN để đưa tín hiệu chương trình VTV1, VTV2, VTV3, VTV5 đến khoảng 100 trạm phát lạimặt đất THVN tỉnh thành phố hàng ngàn máy phát lại công suất nhỏ khác huyện, xã nước  Truyền hình độ phân giải cao (HDTV): Cung cấp kênh truyền hình có độ phân giải cao HDTV độ rộng băng tần phát đáp mà hệ thống tương tự thực  Truyền dẫn tín hiệu truyền hình lưu động (SNG): Truyền tin nhanh từ trường studio, truyền hình trực tiếp chương trình ca nhạc,thể thao, kiện Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh trị, văn hóa, … Kiến trúc truyền hình số qua vệ tinh Sau Sơ đồ khối truyền hình số qua vệ tinh: Hình 2: Sơ đồ khối truyền hình số qua vệ tinh Tên khối Chức Có nhiệm vụ tạo dịng truyền tải TS Tín hiệu truyền hình tương tự biến đổi sang tín hiệu số, sau nén theo Khối mã hóa tín hiệu ghép kênh tiêu chuẩn MPEG -2 Dòng bit thu dịng sở ES phân vào gói dòng truyền tải TS Tùy thuộc vào hệ thống mà dịng truyền tải đơn chương trình hay đa chương trình Các biện pháp khóa mã áp dụng để tăng tính bảo mật cho hệ thống Sau tạo thành dòng truyền tải MPEG-2, tín hiệu đưa đến khối điều chế tín hiệu số Khối điều chế có nhiệm vụ biến Khối điều chế đổi tín hiệu truyền hình số MPEG-2 thành tín hiệu trung tần IF (Intermediate Frequency 70/140 MHz) Tùy thuộc vào tiêu chuẩn khác mà cáckiểu điều chế sử dụng khác Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh Các kiểu điều chế áp dụng tiêu chuẩn DVBS QPSK, BPSK, 8PSK hay 16PSK; DVB-S2 QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK Tín hiệu IF tiếp tục biến đổi nâng tần đưa lên tần số vô tuyến RF Cuối cùng, tín hiệu RF đưa tới khuếch đại Khối cao tần RF phát công suất để khuếch đại công suất đủ lớn đưa qua lọc thông dải (Duplexer- lọc tín hiệu băng tần sử dụng mà không làm ảnh hưởng băng tần khác) trước đưa tới anten phát tới vệ tinh Hệ thống thu có chức ngược lại so với hệ thống phát Tín hiệu sau qua anten thu đưa tới khối LNB (Low Khối cao tần RF thu Noise Block) khuếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier) chuyển xuống trung tần IF Tín hiệu trung tần giải điều chế tương ứng với Khối giải điều chế phương pháp điều chế bên phát tạo thành dịng truyền tải Khối giải mã tín hiệu Dòng truyền tải giải nén, giải ghép kênh để thu hình ảnh truyền hình giải ghép kênh Bảng 1: Chức khối sơ đồ khối truyền hình số qua vệ tinh Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh CHƯƠNG CÁC CHUẨN TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH Tiêu chuẩn DVB -S Tiêu chuẩn DVB-S đời vào năm 1994, sử dụng phổ biến để truyền tín hiệu truyền hình quảng bá qua vệ tinh Đường truyền vệ tinh ngồi ưu điểm cịn tồn nhược điểm lớn cự ly thông tin lớn, chịu ảnh hưởng mạnh nhiễu tạp âm… Bản thân dòng truyền tải MPEG-2 khơng có chức sửa lỗi, chống nhiễu đường truyền truyền trực tiếp dòng truyền tải Tiêu chuẩn DVB-S thiết kế sở gia tăng khả chống nhiễu cho dòng truyền tải MPEG-2 Theo DVB-S, q trình xử lý tín hiệu truyền hình vệ tinh gồm bước sau: 1) Thích nghi đầu vào phân tán lượng 2) Mã hóa ngồi sử dụng mã Reed-Solomon RS (204,188) 3) Xáo trộn bit nhằm tăng khả chống lỗi cụm 4) Mã hóa sử dụng mã xoắn với tỷ lệ mã khác 5) Lọc băng gốc điều chế QPSK Mã hóa ghép kênh MPEG - Khối cao tần RF Thích nghi đầu vào phân tán lượng Điều chế QPSK Mã hóa RS(204,188) Xáo trộn bit Lọc băng gốc Mã hóa [Mã chập] DVB-S Hình 3: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình vệ tinh DVB – S 10 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh 1/3 2140 21600 12 64800 25920 12 64800 32400 12 64800 38880 12 64800 43200 10 64800 48600 12 64800 51840 12 64800 54000 10 64800 57600 64800 58320 64800 2/5 2572 1/2 3220 3/5 3868 2/3 4304 3/4 4840 4/5 5164 5/6 5384 8/9 5747 9/10 5819 Bảng Các tham số mã hóa khung FECFRAME thường  Mã hóa ngồi-mã BCH (Bose Chaudhuri Hocquenghem) Mã BCH loại mã khối sử dụng DVB-S2 để thay cho mã ReedSolomon Nguyên lý tạo từ mã BCH tóm tắt sau: - Giả sử khối bit mã hóa 𝑚 = (𝑚𝐾𝑏𝑐ℎ−1 , 𝑚𝐾𝑏𝑐ℎ−2 , … , 𝑚1 , 𝑚0 ) - Nhân đa thức từ mã m(x) với 𝑥 𝑛𝑏𝑐ℎ−𝑘𝑏𝑐ℎ 31 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh - Chia kết tìm cho đa thức sinh từ mã g(x) Phần dư phép chia có dạng: - Đa thức sinh từ mã ra: c(x)= 𝑥 𝑛𝑏𝑐ℎ−𝑘𝑏𝑐ℎ m(x)+d(x) - Từ mã BCH có dạng: Bảng 6: Đa thức sinh BCH trường hợp khung FECFRAME thường  Mã hóa LDCP (Low Density Parity Check Codes) Mã hóa kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp (LPDC) lớp mã khối tuyến tính với ma trận kiểm tra độ ưu tiên H Ma trận H gồm giá trị nằm rải rác Số lượng số ma trận thấp Việc mã hóa thực phương trình biến đổi từ ma trận H để tạo bit kiểm tra độ ưu tiên Quá trình giải mã sử dụng đầu vào ‘mềm’ (soft-input) kết hợp với phương trình để tạo ước lượng 32 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh cho giá trị thông tin gửi  Xáo trộn bit (Bit Interleaver) Đối với kiểu điều chế 8PSK, 16APSK, 32APSK từ mã đầu sau mã hóa LDPC xáo trộn Mục đích xáo trộn để nâng cao khả chống lỗi cụm tương tự DVB-S, nhiên nguyên lý thực xáo trộn khác với DVB-S Trong DVBS2, bit ghi theo cột xáo trộn, đọc lại đọc theo hàng ngang, thứ tự bit bị thay đổi Bit MSB trường BBHEADER đọc đầu tiên, ngoại trừ trường hợp 8PSK 3/5) Hình 21 Sơ đồ xáo trộn bit, điều chế 8PSK khung FECFRAME thường Trong trường hợp khác DVB-S2, xáo trộn bit thực tương tự, theo thông số bảng sau: 33 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh Bảng 7: Thông số xáo trộn bit tiêu chuẩn DVB-S2 2.4 Khối ánh xạ bit lên chòm điều chế (Bit Mapping Into Constellation) DVB-S2 sử dụng sơ đồ điều chế khác nhau: QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK Trong QPSK 8PSK sử dụng cho ứng dụng quảng bá chúng loại điều chế có đường bao khơng đổi hoạt động gần điểm bão hịa phát đáp vệ tinh Còn 16APSK 32APSK hướng tới ứng dụng chuyên nghiệp, sử dụng cho quảng bá đòi hỏi mức C/N cao phải áp dụng phương pháp tiền sửa méo (predistortion) trạm phát lên để giảm thiểu tính phi tuyến phát đáp Các phương pháp không tối ưu mặt công suất hiệu suất phổ lại lớn nhiều Các sơ đồ chòm 16APSK 32APSK thiết kế để hoạt động phát đáp phi tuyến nhờ đặt điểm vòng tròn khác Tuy nhiên kênh tuyến tính chúng đạt hiệu tương đương với 16QAM 32QAM Bằng cách lựa chọn kiểu điều chế tỷ lệ mã khác nhau, DVB-S2 đạt hiệu suất phổ từ 0,5 đến 4,5 bit/symbol tùy thuộc vào phát đáp sử dụng Ba hệ số rolloff khác lựa chọn: 0,35 (DVB-S) ; 0,2 0,25 cho phép tiết kiệm băng thông so với DVB-S 34 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh Hình 22 Các sơ đồ điều chế sử dụng DVB-S2 Ngồi ra, để tương thích ngược với DVB-S sử dụng rộng rãi, điều chế phân cấp (Hierarchical Modulation) đưa vào DVB-S2 Nhờ điều chế phân cấp, truyền đồng thời dịng truyền tải DVB-S (HP-High Priority) dòng truyền tải DVB-S2 (LP-Low Priority) 35 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh Hình 23 Ánh xạ bit điều chế phân cấp Trong điều chế phân cấp, góc phần tư xem điểm chòm điều chế Mỗi góc phần tư xác định bit có độ ưu tiên cao HP Tuy nhiên, thêm vào trạng thái góc phần tư để xác định bit có độ ưu tiên thấp LP symbol tăng thêm bit thông tin Như vậy, máy thu DVB-S thu tín hiệu điều chế phân cấp giải điều chế QPSK, máy thu DVS-S2 thu giải điều chế 8PSK 2.5 Tạo khung lớp vật lý (PL Framing)  Cấu trúc khung truyền tải DVB-S2 Khác với DVB-S, tiêu chuẩn DBV-S2 quy định cấu trúc khung Có mức cấu trúc khung thiết kế là: -Mức vật lý (PLFRAME) -Mức (FECFRAME) 36 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh Hình 24 Minh họa cấu trúc khung vật lý sử dụng DVB-S2 Các khung vật lý truyền tải khung FECFRAME tương tự xe chở hàng Các khung PLFRAME liền mã hóa điều chế khác Cấu trúc khung lớp vật lý có bit mào đầu PLHEADER, mang thơng tin nhằm giúp phía thu đồng xác định phương pháp điều chế thơng số mã hóa mà khơng cần phải giải mã, giải điều chế tín hiệu Do tính chất quan trọng PLHEADER nên mã hóa sửa sai chặt chẽ với tỷ lệ mã 7/64 (57 bit chống lỗi cho bit mang tin) Trên hình, khung vật lý truyền tải nối tiếp Trong khung vật lý lược đồ mã hóa điều chế phải đồng nhất, nhiên khung vật lý khác thay đổi Điều tạo nên tính linh hoạt cho hệ thống DVB-S2 so với DVB-S Cấu trúc khung FECFRAME cung cấp đầy đủ thông tin phục vụ cho trình xử lý giải mã tín hiệu Nhờ có 80 bit mào đầu BBHEADER, phía thu thiết lập cấu hình tương ứng với chế độ truyền dẫn khác đầu vào đơn chương trình hay đa chương trình, định dạng chung hay gói dịng truyền tải MPEG, chế độ CCM hay ACM Tóm tắt trình tạo khung FECFRAME: liệu cần truyền chia thành DATA FIELD có độ dài DFL DATA FIELD thêm trường BBHEADER kích thước 80 bit Trước đưa vào mã hóa FEC, bổ sung thêm bit đệm để có độ dài phù hợp theo yêu cầu mã BCH LDPC tạo thành khung BBFRAME Quá trình mã hóa trước thêm vào bit sửa sai xáo trộn để tạo thành khung 37 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh FECFRAME với kích thước 64800 bit 16200 bit, tùy thuộc vào tỷ lệ mã hóa lựa chọn Hình 25: Q trình tạo thành FECFRAME DVB-S2  Quá trình tạo khung lớp vật lý Đầu vào khối tạo khung PL cấu trúc XFECFRAME (FECFRAME sau điều chế), đầu khung lớp vật lý PLFRAME Khung PLFRAME tạo cách chia nhỏ khung XFECFRAME thành SLOT với độ dài 90 symbol Sau phần đầu PLHEADER thêm vào phía trước XFECFRAME Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể mà bit hoa tiêu (pilot) thêm vào để tạo thành khung PLFRAME Hình 16 Các thành phần khối tạo khung PLFRAME 38 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh  Chèn khung giả (Dummy PLFRAME insertion): Các khung PLFRAME giả tạo khơng có liệu truyền Khung PL giả bao gồm phần đầu PLHEADER 36 SLOT không điều chế  Chèn báo hiệu lớp vật lý (PL signalling): Khung XFECFRAME chia thành S SLOT với độ dài cố định 90 symbol Số lượng S xác định theo bảng: Bảng 8: Số lượng SLOT theo độ dài XFECRAME Phần mào đầu PLHEADER thêm vào phía trước khung nhằm cung cấp thơng tin cấu hình cho phía thu Độ dài PLHEADER kích thước SLOT Sau giải mã PLHEADER, phía thu biết độ dài cấu trúc PLFRAME, phương pháp điều chế mã hóa FECFRAME, có mặt hay khơng bit hoa tiêu Do tính chất quan trọng mà PLHEADER bảo vệ mã hóa Reed Muller (64,7) điều chế BPSK để đảm bảo phía thu giải mã điều kiện xấu Hình 17 Cấu trúc khung PLHEADER Trong PLHEADER gồm thành phần sau: 39 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh  SOF - Start Of Frame (26 symbol): xác định bắt đầu khung, mang giá trị 18D2E82HEX  PLSCODE (64 symbol): mã hóa chống lỗi, sau giải mã thu symbol phục vụ cho việc báo hiệu Các symbol phân vào trường sau:  MODCOD (5 symbol): xác định phương pháp điều chế (QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK) tỷ lệ mã hóa trước (1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, ) áp dụng  TYPE (2 symbol): xác định độ dài khung FECFRAME (0 = bình thường: 64800 bit, = ngắn: 16200 bit), ngồi cịn xác định khung PL có chèn bit hoa tiêu hay khơng (0: khơng chèn bit hoa tiêu)  Chèn bit hoa tiêu (Pilots insertion) Tùy thuộc vào phương thức làm việc lựa chọn mà khung PLFRAME có khơng bit hoa tiêu Các bit hoa tiêu làm nhiệm vụ đồng phía phát Kích thước khối bit hoa tiêu P = 36 symbol chèn thêm sau SLOT, tính từ trường PLHEADER  Xáo trộn lớp vật lý (PL Scrambler) Trước điều chế, khung PLFRAME (ngoại trừ PLHEADER) xáo trộn để phân tán lượng tránh giá trị lặp lại Chuỗi xáo trộn (𝐶𝐼 + j𝐶𝑄 ) tạo thành từ chuỗi thực (từ đa thức sinh có bậc 18) Độ dài chuỗi lựa chọn lớn độ dài tối đa PLFRAME nhằm tránh bit giả phát sinh trình xáo trộn 2.6 Lọc băng gốc điều chế cầu phương (Baseband Shaping & Quadrature Modultation) Tín hiệu xử lý lọc cos nâng với hệ số roll-off 0,35 ; 0,25 0,2 Hàm truyền đạt H(f) lọc cos nâng: 40 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh (2.6.1) Với 𝑓𝑛 (1 − 𝛼) ≤ |𝑓| ≤ 𝑓𝑛 (1 + 𝛼) Trong 𝑓𝑛 = 2𝑇𝑠 = 𝑅𝑠 tần số Nyquist 𝛼 hệ số roll-off Điều chế cầu phương thực cách nhân đầu vào I, Q với sin(2π𝑓0 t) cos(2π𝑓0 t) tương ứng Sau kết cộng lại với để tạo thành tín hiệu điều chế 41 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh CHƯƠNG SO SÁNH – ÚNG DỤNG Điểm khác biệt DVB-S DVB-S2 DVB-S2 (Digital Video Broadcasting-Satellite-Second Generation) biết đến tiêu chuẩn phát sóng truyền hình kỹ thuật số phát triển dựa hệ thống DVB-S Hai tính thêm vào so với tiêu chuẩn DVB-S là: Một sơ đồ mã hóa mạnh mẽ dựa mã LDPC đại Đối với độ phức tạp mã hóa thấp, mã LDPC chọn có cấu trúc đặc biệt, cịn gọi mã tích lũy khơng thường xun Các chế độ VCM (Mã hóa điều chế) ACM (Mã hóa thích ứng điều chế), cho phép tối ưu hóa việc sử dụng băng thơng cách thay đổi động tham số truyền Ưu nhược điểm chuẩn DVB-S2  Ưu điểm: Đặc điểm Dung lượng truyền dẫn khả truyền liệu Công suất truyền dẫn Đầu vào điều chế DVB-S DVB-S2 Yêu cầu băng thơng cao u cầu băng thơng 30% Thấp Hiệu 30% dải băng tần Yêu cầu thu tín hiệu Yêu cầu thu tín hiệu thấp cao hơn khoảng 2,5 dB Bị hạn chế với kiểu mã hóa Khơng bị hạn chế với kiểu mã hóa video MPEG-2 video MPEG-2 42 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh Các thông số truyền dẫn tối Chức điều chế Các thông số truyền dẫn ưu cho kênh thông tin riêng chưa tối ưu mã hóa biệt tùy thuộc vào điều kiện đường truyền Dịch vụ Các dịch vụ cung cấp Cung cấp nhiều loại dịch vụ nghèo nàn bao gồm internet Bảng 9: ưu điểm DVB-S2 so với DVB-S  Nhược điểm: Bên cạnh số ưu điểm vượt trội trên, truyền hình kỹ thuật số vệ tinh DVB S2 có vài nhược điểm sau: 1) Q trình lắp đặt khó khăn hình thức phát sóng khác, cần phải lắp chảo parabol quay theo hướng định 2) Chất lượng bị ảnh hưởng nhiều thời tiết, mưa lớn không xem hình ảnh tivi tín hiệu mây đen che khuất 3) Chi phí đắt so với việc lắp đặt truyền hình mặt đất DVB - T2 Ứng dụng truyền hình số qua vệ tinh theo chuẩn DVB-S - Truyền hình trực tiếp từ vệ tinh tới hộ gia đình (DTH): Cung cấp kênh truyền hình mà người xem thu trực tiếp chương trình truyền hình từ vệ tinh anten thu có đường kính từ 60cm đến 90cm - Truyền dẫn tín hiệu đến trạm phát lại mặt đất: Phương thức áp dụng hiệu Đài THVN để đưa tín hiệu chương trình VTV1, VTV2, VTV3, VTV5 đến khoảng 100 trạm phát lại mặt đất THVN tỉnh thành phố hàng ngàn máy phát lại công suất nhỏ khác huyện, xã nước - Truyền hình độ phân giải cao (HDTV): Cung cấp kênh truyền hình có độ phân giải cao HDTV độ rộng băng tần phát đáp mà hệ thống tương tự thực 43 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh -Truyền dẫn tín hiệu truyền hình lưu động (SNG): Truyền tin nhanh từ trường studio, truyền hình trực tiếp chương trình ca nhạc, thể thao, kiện trị, văn hóa, … - Internet: Cung cấp đường truyền số liệu tốc độ cao từ nhà cung cấp dịch vụ đến thuê bao dịch vụ… - Cung cấp dịch vụ truyền hình đến tịa nhà lớn, khu chung cư (SMATV-Satellite Master Antenna Television) - Cung cấp tín hiệu truyền hình đến đầu cuối dịch vụ truyền hình cáp (CATV-Cable Television) để đưa đến thuê bao truyền hình cáp CHƯƠNG TỔNG KẾT DVB-S2 bước nối tiếp chuẩn DVB-S cho ứng dụng vệ tinh, với hiệu suất sử dụng băng thông tăng từ 30% đến 131% so với công nghệ DVB-S Công nghệ thực công cụ hữu hiệu cho dịch vụ tương tác vệ tinh Thông qua việc nghiên cứu tiêu chuẩn DVB-S2 ta có cách nhìn tổng quan cơng nghệ truyền hình số qua vệ tinh nói chung chuẩn DVB-S DVB-S2 nói riêng, với hiểu đâu mà DVB-S2 lại có vượt trội so với tiêu chuẩn DVB-S trước đây, sử dụng kỹ thuật mới: mã hoá tiên tiến, mã BCH, mã LDPC, sử dụng nhiều hệ số roll-off từ phát triển phát số qua vệ tinh ngày hoàn thiện sử dụng cách rộng rãi Những ưu vượt trội công nghệ sở cho việc phát sóng truyền hình số độ phân giải cao HDTV cung cấp nhiều dịch vụ tới người sử dụng 44 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng kỹ thuật phát truyền hình – PTIT [2] Scott R.Bullock (5th Edition) - Transceiver and System Design for Digital Communications [3] Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science [4] Design and implementation DVB-S & DVB-S2 systems [5] https://vi.wikipedia.org/ 45 .. .Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh LỜI NÓI ĐẦU Trong lĩnh vực phát truyền hình có lẽ khái niệm truyền hình số, truyền hình kỹ thuật số (Digital television... thấp Truyền hình qua vệ tinh có ưu điểm mà hệ thống phát sóng truyền hình khác truyền hình cáp hay truyền hình mặt đất khơng thể có Với ưu điểm có vùng phủ sóng rộng, khơng phụ thuộc vào địa hình. .. băng tần phát đáp mà hệ thống tương tự thực 43 Tiểu luận Đề tài: Chuẩn truyền hình số qua vệ tinh -Truyền dẫn tín hiệu truyền hình lưu động (SNG): Truyền tin nhanh từ trường studio, truyền hình trực