Đồng bộ trong hệ thống truyền hình số mặt đất dvb t2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN ĐÌNH TỚI ĐỒNG BỘ TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T2 Chuyên ngành: Kỹ thuật truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM VIỆT THÀNH Hà Nội – Năm 2014 I LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Viện Đào tạo sau đại học, Viện Điện tử - Viễn thông - Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện tốt giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy hƣớng dẫn -TS Phạm Việt Thành tận tình hƣớng dẫn, bảo em suốt trình thực đề tài Thầy truyền tải cho em thấy đƣợc yếu tố cần thiết hoạt động nghiên cứu Thầy tham gia thảo luận đề xuất giải pháp cho vấn đề liên quan Đồng thời, thầy cung cấp cho em nhiều tƣ liệu chun mơn quan trọng để tìm hiểu sâu toàn diện đề tài đƣợc giao Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng Nguyễn Đình Tới năm 2014 II LỜI CAM ĐOAN Tơi Nguyễn Đình Tới, số hiệu học viên: CB120751, học viên cao học lớp KTTT2 khóa 2012B Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS Phạm Việt Thành Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác, trừ phần tham khảo đƣợc ghi rõ luận văn Tác giả Nguyễn Đình Tới III MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II MỤC LỤC III DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VIII DANH MỤC BẢNG BIỂU XI DANH MỤC HÌNH VẼ XII MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DVB-T VÀ DVB-T2 1.1 Tại lại truyền hình số 1.1.1 Sự cần thiết truyền hình số 1.1.2 Ƣu điểm truyền hình số 1.2 Các hệ tiêu chuẩn truyền dẫn truyền hình số mặt đất 1.2.1 Giới thiệu chung chuẩn .3 1.2.2 Kết luận chung tiêu chuẩn 1.3 Tổng quan khác biệt hệ DVB Châu Âu 1.3.1 DVB-S DVB-S2 1.3.2 DVB-C DVB-C2 .5 1.3.3 DVB-T DVB-T2 .5 1.3.3.1 Tổng quan hệ thống DVB-T 1.3.3.2 Tổng quan hệ thống DVB-T2 a) Dung lƣợng kênh tối đa theo lý thuyết .7 b) Các thông số cốt lõi đáng kể DVB-T2 1.3.3.3 Các yêu cầu hệ thống DVB-T2 10 1.3.3.4 Cấu trúc hệ thống DVB-T2 10 1.3.3.5 Các đặc tính hệ thống DVB-T2 11 a) Thích ứng chế độ 11 IV b) Thích ứng dịng 12 c) Khối mã hóa điều chế xen kẽ bit 13 d) Bộ ánh xạ khung (Frame mapper) .15 e) Bộ điều chế (Modulator) 17 1.3.3.6 Những điểm khác biệt DVB-T2 DVB-T .18 1.4 Giới thiệu tổng quan hệ thống OFDM 21 1.4.1 Lịch sử phát triển 21 1.4.2 Ứng dụng kỹ thuật OFDM 22 1.4.2.1 Các ứng dụng quan trọng OFDM giới 22 1.4.2.3 Ứng dụng kỹ thuật OFDM Việt Nam 23 1.4.2.4 Các hƣớng phát triển tƣơng lai 23 1.4.3 Tín hiệu OFDM 23 1.4.4 Khoảng bảo vệ .24 1.4.5 Thực OFDM .25 1.4.6 Các mạng đơn tần 27 1.4.7 Ƣu nhƣợc điểm sử dụng công nghệ OFDM .28 1.5 Chuẩn nén MPEG-4 28 1.5.1 MPEG-4 profile 30 1.5.2 MPEG-4 AVC/H.264 30 Kết luận chƣơng .31 CHƢƠNG 32 THỰC TRẠNG VÀ XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN TIÊU CHUẨN DVB-T2 Ở VIỆT NAM 32 2.1 Lộ trình số hóa truyền hình số mặt đất 32 2.1.1 Khả chuyển đổi từ DVB-T sang DVB-T2 33 2.1.2 Khả ứng dụng DVB-T2 Việt Nam 33 2.1.3 Lựa chọn giải pháp cơng nghệ cho truyền hình số mặt đất Việt Nam 34 2.2 Triển khai DVB-T2 Việt Nam .34 2.2.1 Truyền hình An Viên (AVG) .35 V 2.2.2 Kế hoạch số hoá truyền hình Đài THVN 37 2.2.2.1 Hiện trạng hệ thống phát sóng Đài THVN 37 2.2.2.2 Số hoá hệ thống truyền hình mặt đất Đài THVN 37 2.2.2.3 Kế hoạch thực số hoá Đài truyền hình Việt Nam 38 2.2.2.4 Các khó khăn chuyển đổi sang số mặt đất .39 2.2.2.5 Các giải pháp Đài THVN .41 2.2.2.6 Kiến nghị đề xuất Đài THVN 42 2.2.3 Kế hoạch số hoá truyền hình Truyền hình Kỹ thuật số VTC 42 2.2.3.1 Tình hình triển khai VTC .42 2.2.3.2 Một số vấn đề triển khai theo lộ trình 43 2.2.3.3 Những khó khăn VTC 44 2.2.3.4 Đề xuất kiến nghị VTC .44 2.2.4 Kế hoạch phát triển truyền hình số mặt đất khu vực Nam Bộ HTV (Công ty truyền thông HTV-TMS) .44 2.2.5Triển khai dịch vụ 3D theo tiêu chuẩn DVB-T2 47 2.2.5.1 Lựa chọn thông số để khảo sát khả cung cấp dịch vụ 48 2.2.5.1.1 Về phƣơng thức thu 48 2.2.5.1.2 Về loại dịch vụ tốc độ bit yêu cầu 49 2.2.5.2 Các kết khảo sát .51 2.2.5.2.1 Các giả định triển khai 51 2.2.5.2.2 Trƣờng hợp cung cấp dịch vụ 2D 3D 52 2.2.5.2.3 Trƣờng hợp kênh DVB-T2 cung cấp dịch vụ 3D .54 2.2.5.3 Kết luận 56 Kết luận chƣơng .56 VI CHƢƠNG 57 ĐỒNG BỘ TRONG HỆ THỐNG DVB-T2 57 3.1 Các nguyên tắc đồng 57 3.1.1 Tổng quan đồng hóa OFDM 57 3.1.1.1 Đồng Symbol 57 3.1.1.2 Đồng tần số sóng mang 58 3.1.1.3 Đồng xung đồng hồ 59 3.1.2 Đồng DVB-T 59 3.1.3 Đồng DVB-T2 .60 3.1.3.1 Đồng sử dụng ký hiệu P1 61 3.1.3.1.1 Tổng quan ký hiệu P1 .61 3.1.3.1.2 Sự phát triển ký hiệu P1 62 a) Cấu trúc A-B 62 b) Cấu trúc A-B với di tần 65 c) Cấu trúc C-A-B 67 3.1.3.1.3 Tạo ký hiệu P1 .69 a) Cấu trúc P1 symbol 69 b) Sự phân bố sóng mang 71 c) Sự điều chế 71 d) Tạo tín hiệu miền thời gian 73 3.1.3.1.4 Phát ký hiệu P1 74 3.1.3.1.5 Xác nhận ký hiệu P1 .76 3.1.3.1.6 Giải mã P1 symbol 76 3.1.3.2 Đồng sử dụng Pilot ký hiệu P2 77 3.2 Mô kết 78 3.2.1 Hiệu chỉnh mơ hình mơ 78 3.2.2 Các kết mô phát triển ký hiệu P1 79 3.2.2.1 Cấu trúc A-B 79 3.2.2.2 Cấu trúc A-B với dịch tần số 84 VII 3.2.2.3 Cấu trúc C-A-B 88 3.3 Mơ hình mơ cho ký hiệu P1 .90 3.4 Thực mô ký hiệu P1 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 VIII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt ACE Tiếng Anh đầy đủ Active Constellation Extension ATSC Advanced Television System Committee AVG Audio Visual Global BCH Bose-Chaudhuri-Hocquengham BER BPSK Bit Error Rate Binary Phase Shift Keying CATV Collective Antenna Television C/N COFDM Carrier/Noise Coding Orthogonality Frequency Division Multiplexing 10 DiBEG Digital Broadcasting Expert Group 11 DVB - T 12 ES Digital Video Broadcasting Terrestrial Elementary Stream 13 FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trƣớc (thuận) 14 FEF Future Extension Frame 15 FFT Fast Fourrier Transform 16 17 GI HDTV Guard Interval High Definition Television 18 19 HP ICI High Priority Inter-Carrier Interference 20 IF Intermediate Frequency Khung mở rộng dành cho tƣơng lai Biến đổi Fourrier nhanh Khoảng bảo vệ Truyền hình độ phân giải cao Độ ƣu tiên cao Nhiễu liên sóng mang Trung tần 21 IFFT Inverse Fast Fourrier Transform Tiếng Việt Mở rộng chịm tích cực Hội đồng hệ thống truyền hình cải biên Cơng ty cổ phần nghe nhìn toàn cầu Bose-ChaudhuriHocquengham Tỷ số lỗi bit Điều chế pha nhị phân Truyền hình cáp dây dẫn Sóng mang/tạp âm Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao có mã Nhóm chun gia truyền hình số Truyền hình số mặt đất Dòng sở Biến đổi nhanh Fourrier ngƣợc IX 22 ISDB Intergrated Services Digital Broadcasing 23 24 ISI JPEG Inter-Symbol Interference Joint Photographic Experts Group 25 LDPC Low Density Parity Check (Codes) 26 LDTV Low Definition Television 27 28 LP MCM Low Priority Multi Carrier Modulation 29 30 31 MFN MI MISO Multiple Frequency Network Modulator Interface Multi Input Single Output 32 MPEG Moving Pictures Experts Group 33 OFDM Orthogonality Frequency Division Multiplexing 34 OIRT 35 PAL Organization Internatinal Radio and Television Phase Alternative Line 36 PAPR Peak to Average Power Ratio 37 38 39 PCM PLP PRBS Pulse Code Modulation Physical Layer Pipes Pseudo Random Bit Sequence 40 QAM Quadrature Amplitude Modulation 41 QPSK Quadrature Phase Shift Keying 42 43 RF SDTV Radio Frequence Standard Definition Television Truyền hình số dịch vụ tích hợp Nhiễu liên ký tự Nhóm chuyên gia nghiên cứu ảnh tĩnh Mã kiểm tra ngang hàng mật độ thấp Truyền hình độ phân giải thấp Độ ƣu tiên thấp Điều chế đa sóng mang Mạng đa tần Giao diện điều chế Nhiều đầu vào đầu Nhóm chuyên gia nghiên cứu ảnh động Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Tổ chức phát truyền hình quốc tế Đảo pha theo dịng Tỷ số cơng suất đỉnh/cơng suất trung bình Điều chế xung mã Ống lớp vật lý Chuỗi bit giả ngẫu nhiên Điều chế biên độ vng góc Khóa dịch pha vng góc Tần số vơ tuyến Truyền hình độ phân giải tiêu chuẩn 89 Hình 3.22 (a) Đầu tƣơng quan chuỗi xử lý máy thu với cấu trúc C-A-B, (b) MSE-Timing vs SNR Cấu trúc C-A-B đƣợc lấy ý tƣởng từ cấu trúc A-B dịch tần giải đƣợc vấn đề việc phát sai, gây nhiễu CW trễ nguy hại Điều cần thiết cho cấu trúc C-A-B giải vấn đề tính tốn thành phần phân số độ lệch tần từ đối sốcủa xung tƣơng quannày Vấn đề đƣợc giải dễ dàng cấu trúc A-B nhƣng cấu trúc A-B dịch tần lại khơng thể Hinh vẽ 3.23 trình bày MSE vs đƣờng cong SNR để tính tốn phần phân số độ lệch tần cho kênh Rayleigh tĩnh kênh SFN Tổng số độ dịch tần ban đầu đƣợc đƣa vào 0.12 Do cấu trúc C-A-B khắc phục đƣợc vấn đề cấu trúc trƣớc 90 Hình 3.23 MSE - Frequency vs SNR cho tính tốn độ lệch tần liên tục, (a) Kênh Rayleigh (b) Kênh SFN 3.3 Mơ hình mơ cho ký hiệu P1 Các kết mô tiểu mục cho thấy cấu trúc C-A-B cho ký hiệu P1 đem lại hiệu tốt Do đó, phiên đƣợc sửa đổi đôi chút cấu trúc C-A-B đƣợc coi nhƣ cấu trúc ký hiệu P1 đặc tính kỹ thuật hệ thống DVB-T2 Đồng thời, chuỗi xử lý máy thu đƣợc sửa đổi Mơ hình mơ cho ký hiệu đƣợc tạo Matlab theo tiêu chuẩn DVB-T2 [7] hƣớng dẫn thực DVB-T2 [22] Mơ hình xem xét hai khung T2, khung bắt đầu với ký hiệu P1 bốn ký hiệu liệu Tuy nhiên, cửa sổ quan sát xem xét bốn ký hiệu liệu khung đầu tiên, ký hiệu P1 bốn ký hiệu liệu khung thứ hai Mục đích mơ hình mơ để mơ q trình thu nhận tín hiệu máy thu để phát diện ký hiệu P1, thực nhiệm vụ đồng thời gian thơ, sau giải mã ký hiệu P1 để biết thông số truyền dẫn Trong máy phát, lúc đầu ký hiệu liệu đƣợc điều chế miền tần số Sau ký hiệu liệu đƣợc chuyển đổi sang miền thời gian biến đổi Fourier nhanh (FFT) Tiếp khoảng bảo vệ đƣợc thêm vào thực chuẩn hóa Ký hiệu P1 đƣợc tạo miền tần số sau đƣợc chuyển đổi thành tín hiệu miền thời gian Quá trình tạo ký hiệu P1 đƣợc đề cập 91 nhằm khai triển cấu trúc ký hiệu, phân bố sóng mang, điều chế tạo tín hiệu miền thời gian ký hiệu P1 Cuối cùng, ký hiệu P1 đƣợc đặt đầu khung T2 Do đó, máy phát phát tín hiệu miền thời gian qua kênh truyền dẫn máy thu thu tín hiệu miền thời gian Một số kênh truyền dẫn đƣợc sử dụng để đánh giá hiệu suất hệ thống DVB-T2 Có số thông số quan trọng cần phải đƣợc thiết lập trƣớc tiến tới cấp độ Các ký hiệu liệu khung T2 có hai phần khoảng thời gian hữu ích khoảng thời gian khoảng bảo vệ Tiêu chuẩn DVB-T2 cung cấp số lựa chọn cho việc lựa chọn chiều dài FFT (FFT-length) tƣơng ứng với khoảng thời gian hữu ích khoảng thời gian bảo vệ ký hiệu liệu Để mô phỏng, độ dài FFT 2k đƣợc chọn cho độ dài FFT ký hiệu liệu khoảng bảo vệđƣợc chọn 1/4, có nghĩa 512 mẫu Ngoài ra, bốn ký hiệu liệu OFDM đƣợc xem xét để mô hai khung T2 cửa sổ quan sát Mơ hình mơ máy thu đƣợc mơ hình hóa chuỗi phát mối tƣơng quan ký hiệu P1 đƣợc đề cập Nếu ký hiệu P1 có mặt kênh RF, chuỗi tƣơng quan cho xung tƣơng quan hình thang đầu ra.Tín hiệu DVB-T2 đƣợc xác định cách thiết lập ngƣỡng phù hợp với biên độ đầu tƣơng quan Quá trình xác định ngƣỡng quan trọng mục đích để tối đa hóa xác suất phát giảm thiểu xác suất phát sai Thực tế trình phát sai máy thu máy thu phát diện ký hiệu P1 thực tế khơng có ký hiệu P1 kênh RF, nghĩa máy thu sai việc cung cấp xung đầu tƣơng quan vƣợt ngƣỡng điều có nghĩa P1 xuất kênh Vì ngƣỡng đƣợc chọn dựa thỏa hiệp hai yếu tố Hơn nữa, ngƣỡng phải phụ thuộc vào số lƣợng ký hiệu liệu đƣợc chọn cho việc mơ Do đó, thơng số mơ hình mơ bị sửa đổi ngƣỡng thích hợp phải đƣợc tính tốn lại Tuy nhiên, máy thu phải xác định đƣợc vị trí ký hiệu P1 tín hiệu miền thời gian thu đƣợc để giải mã nhằm có đƣợc đồng hóa thời gian Một cách khác để làm điều phải tìm số đỉnh tƣơng quan xác định vị trí 92 số Tuy nhiên, số tƣơng quan cho chuỗi xử lý máy thu ký hiệu P1 tạo đỉnh hình thang thay đỉnh tam giác cấu trúc ký hiệu P1 có hai khoảng bảo vệ hai phía Hơn nữa, giá trị đỉnh cao tìm thấy đƣợc khoảng thời gian đỉnh dạng hình thang xác định đƣợc vị trí bắt đầu ký hiệu P1 từ số đỉnh không đủ phù hợp Cách khác đƣợc dõi theo mơ hình mơ xác định vị trí bắt đầu ký hiệu P1 từ tín hiệu thu đƣợc khôngđƣa giá trị cao đỉnh vào kê khai Nhƣ đề cập trƣớc đó, ngƣỡng đƣợc sử dụng để phát diện ký hiệu P1 Ngƣỡng giao với xung đầu tƣơng quan vài điểm số điểm giao đƣợc tính tốn Giả thuyết vị trí ký hiệu P1 lý tƣởng từ cấu trúc tín hiệu đƣợc phát đƣợc biết Nếu số điểm giao bị lệch so với vị trí ban đầu lý tƣởng tìm đƣợc giá trị lệch Giá trị độ lệch với số giao điểm cung cấp số bắt đầu ký hiệu P1 tín hiệu thu đƣợc Đầu tiên giá trị độ lệch đƣợc tính tốn kênh AWGN với tỷ số tín tạp cao đƣợc sử dụng mô để xác định bắt đầu ký hiệu P1 Độ lệch phải đƣợc tính tốn lại thơng số mơ hình mơ thay đổi, ví dụ nhƣ thay đổi số lƣợng ký hiệu liệu mơ hình mơ Hình 3.24 trình bày chi tiết kỹ thuật đƣợc đề cập phần trên, cho thấy đỉnh hình thang đƣợc tạo chuỗi xử lý máy thu 93 Hình 3.24 Sự tính tốn độ lệch cho đỉnh tƣơng quan hình thang dựa ngƣỡng Sau tìm ký hiệu P1, bƣới giải mã ký hiệu để tìm thơng số truyền dẫn cần thiết Nhƣ trình bày phần trên, ký hiệu P1 cho biết thông số SISO/MISO thông số độ dài FFT trƣờng S2 Do mơ hình mơ đƣợc thiết kế nhƣ vậy, trƣờng đƣợc mã hóa máy phát, sau đƣợc truyền qua kênh truyền dẫn sau đƣợc giải mã thu Hiệu suất đƣợc đo khả giải mã Nếu liệu truyền đƣợc giả mã cách xác xác suất giải mã đạt đƣợc cao Đây kịch mong muốn độ tin cậy hệ thống phụ thuộc vào khả giải mã Một thông số quan trọng khác giá trị SNR Để có đƣợc đồng hóa mạnh mẽ, máy thu DVB-T2 phải thực đƣợc đồng SNR thấp khoảng dB.Thông số cịn lại cho việc mơ số lần lặp lại mơ hình mơ để tạo đƣờng cong đo lƣờng hiệu suất thích hợp Số lần lặp lại nhiều tạo đƣờng cong trơn tru Ngƣợc lại, số lần lặp lại tạo đƣờng cong có thay đổi đột ngột 94 3.4 Thực mô ký hiệu P1 Nhiệm vụ máy thu DVB-T2 phải dị tìm diện ký hiệu P1 kênh truyền Sau phát đƣợc ký hiệu P1 này, máy thu biết đƣợc tín hiệu DVB-T2 xuất kênh truyền dẫn Nhiệm vụ phải xác định đƣợc vị trí bắt đầu ký hiệu P1, mà thiết phải vị trí bắt đầu khung T2 Khi máy thu xác định đƣợc vị trí ký hiệu P1 giải mã ký hiệu P1 để có đƣợc giá trị thông số truyền dẫn cần thiết Tiểu mục trình bày kết mơ liên quan đến trình phát giải mã ký hiệu P1 Xác suất phát đặc trƣng cho khả phát xác ký hiệu P1 kênh truyền dẫn tƣơng ứng với giá trị SNR cụ thể Mặt khác, xác suất giải mã đặc trƣng cho khả giải mã xác ký hiệu P1 giá trị SNR cụ thể Nếu máy thu phát đƣợc ký hiệu P1 ký hiệu đƣợc giải mã Có nghĩa là, ký hiệu P1 khơng đƣợc tìm xác suất giải mã khơng đƣợc tính tốn Để kiểm tra hiệu suất ký hiệu P1, xác suất dị tìm giải mã đƣợc tính tốn với dãy giá trị SNR tƣơng ứng với kênh truyền khác nhau, nhƣ kênh AWGN, kênh Ricean, kênh Rayleigh, kênh di động TU6 kênh SFN Các thông số thƣờng đƣợc sử dụng tất mô đƣợc cho nhƣ bảng dƣới Thông số Chiều dài FFT ký hiệu liệu Khoảng bảo vệ ký hiệu liệu Số lƣợng ký hiệu liệu khung T2 Tỷ số tín tạp (SNR) Kiểu điều chế ký hiệu liệu Kiểu điều chế ký hiệu P1 Giá trị 2048 512 -15 đến dB 16-QAM DBPSK Bảng 3.5 Các thông số với giá trị chúng sử dụng mô 95 Cửa sổ quan sát mô xét hai khung T2 nhƣ dƣới đây, khung T2 chứacác khung liệu sau ký hiệu P1 khung T2 thứ hai cuối ký hiệu liệu khung Ký hiệu liệu Ký hiệu liệu Ký hiệu liệu Khung T2 Ký hiệu liệu Ký hiệu P1 Ký hiệu liệu Ký hiệu liệu Ký hiệu liệu Ký hiệu liệu Khung T2 thứ Hình 3.25 Cửa sổ quan sát mơ hình mơ Nhƣ thảo luận phần mơ tả mơ hình mơ cho ký hiệu P1, ngƣỡng tối ƣu phải đƣợc lựa chọn để tính tốn xác suất dị tìm Mục đích để tối đa hóa xác suất dị tìm cách xác đồng thời hạn chế tối thiểu xác suất dị tìm sai Để tính xác suất phát sai, ký hiệu liệu đƣợc gửi thay gửi ký hiệu P1 xác suất dị tìm ký hiệu đƣợc tính tốn Hình 3.26 Xác suất dị tìm xác dị tìm sai với khoảng ngƣỡng khác ứng với kênh AWGN 96 Từ hình 3.26, thấy xác suất phát xác tiến tới (zero) ngƣỡng 6.2 200 dB Và dB, xác suất phát xác tiến tới “0” ngƣỡng 6.8 Mặt khác, xác suất phát sai 200 dB dB tiến tới “0” ngƣỡng gần 5.5 Một giá trị từ tới 5.5 đƣợc chọn mức ngƣỡng xác suất phát sai mức ngƣỡng thấp đồng thời xác suất phát xác đạt đƣợc tối đa ngƣỡng Trong trƣờng hợp này, để an tồn giá trị đƣợc chọn giá trị ngƣỡng dốc xác suất phát sai quan sát thấy sau giá trị ngƣỡng 5.5 nhƣ hình 3.26 Giá trị ngƣỡng vừa đƣợc xác định đƣợc sử dụng để mô kênh truyền khác Tuy nhiên, ngƣỡng đƣợc tính tốn cho thơng số truyền dẫn đặc biệt đƣợc đƣa bảng thống số với giá trị chúng mô Nếu chúng bị sửa đổi sửa đổi phải đƣợc đƣa vào bảng thống kê giá trị ngƣỡng tối ƣu phải đƣợc xác định lại Hình 3.27 Xác suất dị tìm ký hiệu P1 với SNR (dB) với giá trị ngƣỡng 97 Sau xác định đƣợc giá trị ngƣỡng thích hợp mơ hình ký hiệu P1 đƣợc mơ để tính tốn xác suất dị tìm kênh tƣơng ứng AWGN, Rayleigh, di động TU6 SFN khoảng giá trị SNR Kết mơ đƣợc trình bày cho tất kênh nhƣ hình 3.27 Kênh TU6 đƣợc mơ hình hóa hai kênh Rayleigh Ba kênh SFN đƣợc mơ hình hóa hai đƣờng Rayleigh với khoảng thời gian trễ TA/8, TA/4 TA/2 chúng Trong TA khoảng thời gian ký hiệu hữu ích ký hiệu P1 Sau máy thu phát đƣợc ký hiệu P1,bƣới tính tốn độ lệch Việc tính tốn độ lệch đƣợc mơ tả tiểu mục đề mục (Hình 3.24) Cuối cùng, giá trị độ lệch đƣợc cộng với giao điểm để xác định vị trí xác ký hiệu P1 Giá trị độ lệch phụ thuộc vào thông số đƣợc chọn để mô giống nhƣ (Bảng 3.5) Do đó, thiết lập mơ thay đổi độ lệch phải đƣợc tính tốn lại Việc tính tốn vị trí bắt đầu ký hiệu P1 đƣợc dùng để thực đồng thời gian máy thu Tại thời điểm này, máy thu giải ký hiệu P1 để xác định thông số truyền dẫn Kết mô xác suất giải mã với SNR đƣợc trình bày hình 3.28 cho kênh truyền khác Có thể thấy xác suất giải mã cho kênh SFN giảm trễ đƣờng kênh SFN tăng Điều xảy diện chọn lọc tần số kênh SFN 98 Hình 3.28 Xác suất giải mã ký hiệu P1 với SNR (dB) giá trị ngƣỡng 99 KẾT LUẬN CHUNG Luận văn tập trung nghiên cứu đạt đƣợc đồng hệ thống DVB-T2 thông qua ký hiệu P1 Mục đích để đánh giá hiệu suất ký hiệu P1 kênh truyền khác để đạt đƣợc đồng thời gian đồng tần số Trƣớc thu trích xuất thơng tin đƣợc truyền tới, điều quan trọng thu phải xác định đƣợc vị trí tín hiệu thu đƣợc thời gian lẫn tần số thông qua việc có đƣợc q trình đồng Q trình đồng hệ thống DVB-T2 đạt đƣợc số đặc tính, nhƣ ký hiệu P1, ký hiệu P2, Pilot liên tục Pilot phân tán Nhiệm vụ đồng chia thành hai giai đoạn pre-FFT post-FFT Hơn việc đồng thời gian tách riêng thành đồng thời gian thô giai đoạn preFFT đồng thời gian tinh giai đoạn post-FFT Thêm nữa, đồng tần số phần phân số đạt đƣợc giai đoạn pre-FFT đồng tần số phần nguyên đạt đƣợc giai đoạn post-FFT Luận văn tập trung vào hai vấn đề đồng đạt đƣợc ký hiệu P1 q trình đồng thời gian thơ giai đoạn pre-FFT q trình đồng tần số phần phân số Hệ thống DVB-T2 sử dụng ký hiệu P1 mục đích để xác định đƣợc diện tín hiệu DVB-T2 kênh truyền sóng Nó đánh dấu bắt đầu khung T2, phần khung mở rộng tƣơng lai FEF truyền thơng số truyền dẫn nhƣ kích thƣớc FFT chế độ truyền dẫn SISO/MISO Quan trọng nhất, ký hiệu P1 cho phép máy thu hoàn thành trình đồng trƣớc biến đổi Fourier nhanh FFT cách đạt đƣợc đồng tần số tinh đồng thời gian thô Do vậy, ký hiệu P1 mang lại số dạng đồng tiết kiệm thời gian trình quét thiết lập kênh ban đầu.Ký hiệu P1 đƣợc sử dụng chuẩn DVB-T2 trải qua số giai đoạn tiến triển trƣớc Các kết mô cho thấy cấu trúc C-A-B đem lại hiệu tốt cho cấu trúc ký hiệu P1 Do đó, cấu trúc ký hiệu P1 thực tế đặc tính kỹ thuật hệ thống DVB-T2 đƣợc lấy ý tƣởng từ cấu trúc C-A-B đƣợc hoàn thiện sau thực số thay đổi cấu trúc ký hiệu chuỗi xử lý máy thu tƣơng ứng 100 Mơ hình mô hệ thống DVB-T2 đƣợc thực bao gồm ký hiệu P1 nhƣ hƣớng dẫn thực cho đặc tính kỹ thuật hệ thống DVB-T2 Để phát ký hiệu P1, ngƣỡng phải đƣợc sử dụng tƣơngquan đỉnh đƣợc tạo trình xử lý máy thu Nếu đỉnh cao ngƣỡng phát đƣợc ký hiệu P1 Do đó, việc xác định ngƣỡng quan trọng Tuy nhiên, hạn chế mơ hình mơ ngƣỡng phải đƣợc tính tốn lại thay đổi thơng số mơ hình mơ Đầu chuỗi xử lý máy thu tạo đỉnh đối chiếu, đỉnh khơng phải hình tam giác mà đỉnh hình thang Điểm cao đỉnh hình thang thay đổi từ bƣớc sang bƣớc khác Kết là, việc tính tốn đỉnh cao trở nên khó khăn Do vậy, số đỉnh phải đƣợc tính tốn theo cách khác nhau.Một hạn chế khác mơ hình mơ xuất phát từ cách thay đổi tính tốn số đỉnh Điểm giao ngƣỡng đỉnh so sánh đƣợc đƣa vào phép tính để tính tốn độ lệch, độ lệch dẫn tới số đỉnh so sánh Độ lệch phải đƣợc tính tốn lại sửa đổi thơng số truyền mơ hình mơ phỏng, chẳng hạn nhƣ thay đổi số lƣợng ký hiệu liệu Luận văn tập trung vào vấn đề đồng hệ thống DVB-T2 trƣớc biến đổi Fourier nhanh FFT Các vấn đề đồng sau FFT đồng thời gian tinh xác định độ lệch tần số phần nguyên không đƣợc đề cập Để đạt đƣợc đồng hồn hảo phƣơng pháp phải đƣợc nghiên cứu Trong tƣơng lai, công việc nghiên cứu tiếp tục nhằm ƣớc tính hiệu suất sau đạt đƣợc đồng hoàn toàn 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Bộ thông tin truyền thông (2010), “Đề án số hóa truyền dẫn phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020” [2] Đỗ Hoàng Tiến, Dƣơng Thanh Phƣơng (2004), Kỹ thuật truyền hình, NXB Khoa học - Kỹ thuật [3] Ngơ Thái Trị (2004), Truyền hình số mặt đất, NXB Đại học Quốc gia [4] Nguyễn Thanh Bình, Võ Nguyễn Quốc Bảo (2008), Xử lý âm thanh, hình ảnh, Học viện Cơng nghệ Bƣu Viễn thơng - TP Hồ Chí Minh [5] Phạm Đắc Bi, Lê Trọng Bằng, Đỗ Anh Tú (8/2004), Các đặc điểm máy phát số DVB-T, Tạp chí Bƣu Viễn thơng & Công nghệ thông tin Tài liệu Tiếng Anh [6] DVB Project technical publication (1999), ETSI EN 300 744: “Digital broadcasting system for television, sound and data services; Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVB-T)” [7] DVB Project technical publication (2010), ETSI EN 302 755: “Digital Video broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)” [8] IncJohn Arnold, Michael Frater, Mark Pickering (2007), Digital Television Technology and Standards, John Wiley and Sons [9] J Heiskala and J Terry, OFDM Wireless LANs: A Theoritical and Practical Guide.: John Wiley and Sons Ltd, 2005 [10] DVB Project, http://www.dvb.org, referred July 5, 2009 [11] http://tongquanvienthong.blogspot.com [12] http://truyenhinhavg.org [13] http://vtv.vn [14] B Ai, Z Yang, C Pan, J Ge, and Y Wang, "On the Synchronization Techniques for Wireless OFDM Systems," in IEEE Transactions on Broadcasting, vol 52, no 2, June 2006 102 [15] R Nee and R Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications.: ArtechHouse Boston London, 2000 [16] A Palin and J Rinne, "Symbol Synchronization in OFDM System for Timeselective Channel conditions," in IEEE International Conferenec on Electronics,Circuits and Systems, vol 3, pp 1581-1584, September 1999 [17] J J van de Beek, M Sandell, and P O Börjesson, "ML Estimation of Time andFrequency Offset in OFDM Systems," in IEEE Transactions on SignalProcessing, vol 45, no 7, July 1997 [18] D Liu and J Chung, "Enhanced OFDM Time and Frequency SynchronizationThrough Optimal Code Correlation," in Circuits and Systems, vol 1, pp 176-179,August 2002 [19] S A Fetchel, "OFDM Carrier and Sampling Frequency Synchronization and ItsPerformance on Stationary and Mobile Channels," in IEEE Transactions onConsumer Electronics, vol 46, no 3, August 2000 [20] B Jahan, M Lanoiselée, G Degoulet, and R Rabineau, "Full SynchronizationMethod for OFDM/OQAM and OFDM/QAM Modulations," in Spread SpectrumTechniques and Applications, pp 344-348, Aug 2008 [21] ETSI EN 302 744 V 1.6.1: Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVBT), Jan 2009 [22] DVB Document A133: Implementation Guidelines for a Second Generation Digital Terrestrial Television Broadcasting System (DVB-T2), Feb 2009, www.dvb.org [23] J Stott, "The P1 symbol," BBC research, Presentation given in DTG DVBT2Implementers' Seminar, London, 9th Octobor, 2008 [24] X Wang, Y Wu, J Chouinard, S Lu, and B Caron, "A ChannelCharacterization Technique Using Frequency Domain Pilot Time DomainCorrelation Method for DVB-T Systems," in IEEE Transaction on ConsumerElectronics, vol 49, no 4, pp 949-957, November 2003 103 [25] A Filippi and S Serbetli, "OFDM Symbol Synchronization Using FrequencyDomain Pilots in Time Domain," in Proceedings of Vehicular TechnologyConference, pp 1376-1380, October 2007 [26] DVB Document A114: Commercial Requirements for DVB-T2; April 2007, www.dvb.org [27] G Santella, R Martino, and M Ricchiuti, "Single Frequency Network (SFN) planning for digital terrestrial television and radio broadcast services: the Italian frequency plan for T-DAB," in Vehicular Technology Conference, IEEE 59th, vol 4, pp 2307-2311, 2004 [28] J C Kim and J Y Kim, "Single Frequency Network Design of DVB-H (DVB-Handheld) System," in Advanced Communication Technology, vol 3, pp 1595-1598, 2006 ... hệ thống DVB- T DVB- T2 Chƣơng 2: Thực trạng xu hƣớng phát triển tiêu chuẩn DVB- T2 Việt Nam Chƣơng 3: Đồng hệ thống DVB- T2 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DVB- T VÀ DVB- T2 1.1 Tại lại truyền hình số. .. điểm DVB- T2 so với DVB- T, q trình số hóa truyền hình mặt đất Việt Nam cần lựa chọn giải pháp cơng nghệ cho truyền hình số mặt đất nhƣ sau: - Không phát triển thêm hệ thống truyền hình mặt đất. .. ứng dụng truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB- T2, cơng nghệ truyền hình tiên tiến giới truyền dẫn phủ sóng truyền hình nƣớc 2.1.3 Lựa chọn giải pháp công nghệ cho truyền hình số mặt đất Việt