Trang 35 34 2.2.1 Khoá d ch biên ASK Sóng điều biên đƣợc thiết kế thay đổi biên độ sóng mang tỷ lệ với băng gốc và thƣờng đƣợc tạo ra bằng cách nhân sóng mang hình sin với tín hiệu băng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM ĐỨC THIỆN TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM DOÃN TĨNH Hà Nội - 2014 17080940613304c543fc5-b13a-4a14-822a-74c3011103f0 170809406133035ddbb20-55e3-46b7-a850-58ed28068d9e 1708094061330c763bce6-be2e-462d-b37f-5e6e2fa97b16 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 11 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ 13 1.1 Giới thiệu truyền hình số [2] 13 1.2 Ƣu điểm truyền hình số 14 1.3 Cơ video số [2] 16 1.3.1 Tiêu chuẩn số hóa tín hiệu video tổng hợp 16 1.3.2 Tiêu chuẩn lấy mẫu t ín hiệu vid eo thành phần 19 1.4 Nén tín hiệu truyền hình số 21 1.4.1 Mục đ ích nén 21 1.4.2 Bản chất nén: 22 1.4.3 Phân loại nén: 23 1.5 Truyền dẫn tín hiệu truyền hình số 23 1.5.1 Truyền qua cáp đồng trục 23 1.5.2 Truyền tín hiệu truyền hình số cáp quang 24 1.5.3 Truyền tín hiệu truyền hình số qua vệ tinh 24 1.5.4 Phát sóng truyền hình số mặt đất 24 1.6 Các tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất giới 25 1.6.1 Chuẩn ATSC 26 1.6.2 Chuẩn ISDB -T 26 1.6.3 Chuẩn DVB 27 CHƢƠNG II: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU (DVBT) VỚI KỸ THUẬT GHÉP ĐA TẦN TRỰC GIAO CÓ MÃ (COFDM) 28 2.1 Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất ETSI EN300744 28 2.1.1 Phạm vi tiêu chuẩn 28 2.1.2 Nội dung tiêu chuẩn 28 2.2 Kĩ thuật điều chế số 33 2.2.1 Khoá dịch biên (ASK) 34 2.2.2 Khoá dịch pha (PSK) 35 2.2.3 Điều chế biên độ vng góc (QAM) 37 2.3 Ghép đa tần trực giao OFDM 40 2.3.1 Nguyên lý OFDM: 40 2.3.2 Số lƣợng sóng mang 41 2.3.3 Đặc tính trực giao việc sử dụng DFT/FFT 42 2.3.4 Tổ chức kênh OFDM 46 2.3.5 Phƣơng thức mang liệu COFDM 49 2.3.6 Cấu trúc khung OFDM 51 2.3.7 Báo hiệu thông số truyền dẫn 52 2.4 Mã hóa kênh DVB-T [3] 56 2.4.1 Mã hóa phân tán lƣợng 57 2.4.2 Mã ngoại (outer coding) 58 2.4.3 Ghép xen ngoại (outer interleaving) 58 2.4.4 Mã hoá nội (inner coding) 60 2.4.5 Ghép xen nội 62 CHƢƠNG III: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU THẾ HỆ THỨ (DVB-T2) 63 3.1 Giới thiệu 63 3.2 Những tiêu chí DVB-T2 [4] 63 3.3 Một số nội dung tiêu chuẩn DVB-T2 [4] 65 3.3.1 Mơ hình cấu trúc DVB-T2 65 3.3.2 Lớp vật lý DVB-T2 [6] 67 3.3.3 Những giải pháp kỹ thuật [7] 70 CHƢƠNG IV: THỰC TẾ TRIỂN KHAI DVB -T TẠI VIỆT NAM VÀ MỘT SỐ KIẾN NGHỊ 79 4.1 Thực tế triển khai DVB-T Việt Nam 79 4.2 Thực tế triển khai DVB-T2 Việt Nam 81 4.2.1 Triển khai DVB-T2 Đài truyền hình kỹ thuật số VTC 81 4.2.2 Triển khai DVB-T2 Công ty cổ phần nghe nhìn tồn cầu (AVG) kết đo kiểm thực tế 82 4.2.3 Triển khai DVB-T2 Đài truyền hình Việt Nam (VTV) 87 4.3 Một số kiến nghị triển khai DVB-T DVB-T2 Việt Nam 88 KẾT LUẬN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn „Truyền hình số mặt đất DVB-T‟ cơng trình nghiên cứu tôi, sở nghiên cứu lý thuyết thực dƣới hƣớng dẫn TS Phạm Doãn Tĩnh Các kết nghiên cứu tham khảo từ nguồn tài liệu nhƣ cơng trình nghiên cứu khoa học đƣợc trích dẫn đầy đủ Nếu có vấn đề sai phạm quyền tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trƣớc Nhà trƣờng Tôi xin chịu trách nhiệm với toàn nội dung luận văn Hà nội, tháng năm 2014 Học viên Phạm Đức Thiện DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A ASK Amplitude Shift Keying Khoá dịch biên độ ATSC Advanced Television System Co mmitee ACE Active Constellation Extension Uỷ ban hệ thống truyền hình Mở rộng chịm tích cực B BPSK Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha hai mức BCH Bose-chaudhuri -hocquenghem Mã BCH C CCIR CCITT CENELEC COFDM CSIF Consultative Co mmittee on Uỷ ban tƣ vấn điện thoại International Telegraph and Telephone điện báo quốc tế Consultative Co mmittee on Uỷ ban tƣ vấn vô tuyến quốc International Radio tế Comté Européen de Uỷ ban tiêu chuẩn kỹ thuật Normalisation ELECtrotechnique điện tử Coded Orthogonal Frequency Ghép đa tần trực giao có mã Division Mult iplexing Common Source Intermediate Format Định dạng trung gian cho nguồn D ẩ DBPSK Differential Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha vi sai hai mức DCT Discrete Cosine Transform Chuyển đổi cosin rời rạc DFT DPCM Discrete Fourier Transform Differential Pulse Code Modulation Chuyển đổi Fourier rời rạc Điều chế xung mã vi sai DQPSK Differential Quadratue Phase Shift Keying DTTB Digit al Terrestrial Television Broadcasting Khoá dịch pha vi sai bốn mức Truyền dẫn truyền hình số mặt đất DVB Digit al Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số DVB-C DVB – Cable Truyền dẫn truyền hình số qua DVB-S DVB – Satellite Truyền dẫn truyền hình số qua DVB-T DVB – Terrestrial Truyề n dẫn truyền hình số mặt E EDTV ETSI ES ấ Enhanced Definition TeleVision Truyền hình phân giải nâng Europ ean Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông Standards Institute Châu âu Elementary Stream Dòng F FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi trƣớc FFT Fast Fourier Transform Chuyển đổi Fourier nhanh FSK Frequency Shift Keying Khoá dịch tần G GOP Group Of Pictures Nhóm ảnh (trong Mpeg) H HDTV High Definition TeleVision Truyền hình phân giải cao HL High Level Mức HP High Priority bit stream cao (dùng Dòng bit ƣu tiên cao (dùng ề I ế ấ pha (dùng I In-phase Đồng IDFT Inverse DFT DFT ngƣợc International Electrotechnical Co mmission Uỷ ban kỹ thuật điện tử quốc (part of the ISO) tế IFFT Inverse FFT FFT ngƣợc ISD B-T Intergeted Services Digital Broadcasting –Hệ thống truyền hình số mặt Terrestrial đất sử ISO International Standard Organization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ITU International Telecommunication Union Liên minh viễn thơng quốc IEC J tế Nhó m chuyên gia nghiên JBIG Joint Binary Image experts Group JPEG Joint Photographic Experts Group JTC Joint Technical Co mmittee broadcast cứu tiêu Nhó m chuyên gia nghiên cứu tiêu Uỷ ẩban ềkỹ thuật phát truyền hình Châu âu L LDTV Limited Definition TeleVision Truyền hình phân giải giới LP Low Priority bit stream Dịng bít ƣu tiên thấp LDPC Low Density Parity Check Kiểm tra cƣờng độ ƣu tiên thấp M MB Macro Block Khối macro (dùng ML Main Level Dùng MPEG-2 MP Main Profile Dùng MPEG-2 MPEG Moving Pictures Experts Group MISO Multiple Input, Single Output Nhó m chuyên gia nghiên cứu ề anten phát, ẩ anten thu Đa N NRZ Non Return to Zero Không trở O OBO Output Back Off Độ dự trữ công suất đầu OFD M Orthogonal Frequency Division Multiple xing Ghép đa tần trực giao OOK On-Off-Keying Khố tắt mở P Hệ truyền hình màu PAL PAL Phase Alternating Line PLP Physical Layer Pipes Ống lớp vật lý (dùng PRBS Pseudo-Rando Binary Sequence Chuỗi giả ngẫu nhiên nh ị PRK Phase Reversal Keying Khoá đảo pha PSK Phase Shift Keying Khoá dịch pha (pha thay đổi theo dịng PAPR Tỷ số cơng suất đỉnh /công Peak - to - average Power Ratio suất Q QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vuông góc QPSK Quadratue Phase Shift Keying Khố dịch pha vng góc R RS Reed-Solomon Mã RS S SDTV Standard Definition TeleVision Truyền hình phân giải tiêu SFN Single Frequency Network ẩ đơn tần số Mạng T TS Transport Stream Luồng truyền tải TR Tone Reservation Hạn chế âm sắc U UHF Ult ra-High Frequency Tần số siêu cao V VHF Very-High Frequency Tần số cao VLC Variable Length Coding Mã có độ dài thay đổi VSB Vestigial sideband Biên tần cụt DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Tiêu chuẩn fSC NTSC 17 Bảng 2: Tiêu chuẩn 4fSC PAL 18 Bảng 1: Biểu diễn tín hiệu trực giao 4PSK…………………………………… 38 Bảng 2: Tốc độ dòng liệu phƣơng thức điều chế (Mb/s) 51 Bảng 3: Thông số OFDM mẫu 2K&8K kênh truyền 8MHz 52 Bảng 4: Sóng mang mang thơng tin TPS 52 Bảng 5: Thông tin báo hiệu bit 53 Bảng 6: Báo hiệu số khung đa khung 54 Bảng 7: Báo hiệu phƣơng thức điều chế 54 Bảng 8: Báo hiệu phân cấp 55 Bảng 9: Báo hiệu tốc độ mã 55 Bảng 10: Báo hiệu khoảng bảo vệ 56 Bảng 11: Báo hiệu mẫu truyền dẫn 56 Bảng 12: Sơ đồ puncturing dãy đƣợc truyền sau biến đổi nối tiếp song song 61 Bảng 1: DVB-T2 sử dụng Anh so với DVB-T 65 Bảng 2: Dung lƣợng liệu mang SFN 65 Bảng 3: Các thơng số kích thƣớc FFT cho DVB-T2/8 MHz 68 Bảng 4: Các phƣơng án điều chế DVB-T DVB-T2 68 Bảng 5: Thời lƣợng khoảng bảo vệ cho DVB-T2 kênh MHz 69 Bảng 6: Tốc độ bit hệ thống 8MHz, biến đổi FFT 32k, GI 1/128, PP7 70 Bảng 1: Vùng phủ sóng kết hợp hai trạm phát Vân Hồ HTV Hà Nội theo cƣờng độ trƣờng……………………………………………………………………85 Bảng 2: Kết đo cƣờng độ trƣờng vùng phủ sóng 86 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc tổng quát hệ thống truyền hình số 14 Hình 1.2: Phổ tín hiệu tƣơng tự tín hiệu số 15 Hình 1.3: Phổ tín hi ệu lấy mẫu chuẩn 4fSC NTSC 17 Hình 1.4: Phổ tín hiệu lấy mẫu chuẩn 4f SC PAL 18 Hình 1.5: Tiêu chuẩn 4:4:4 19 Hình 1.6: Tiêu chuẩn 4:2:2 20 Hình 1.7: Tiêu chuẩn 4:2:0 20 Hình 1.8: Tiêu chuẩn 4:1:1 21 Hình 1.9: Sơ đồ khối trình nén giải nén 22 Hình 1.10: Bản đồ phân bố nƣớc giới lựa chọn tiêu chuẩn DVB-T 25 Hình 2.1: Sơ đồ khối chức hệ thống phát hình số mặt đất 29 Hình 2.2: Hệ thống truyền dẫn số 33 Hình 2.3: Sơ đồ ngun lí điều biên 34 Hình 2.4: Khố ASK tắt bật 34 Hình 2.5: ASK đảo pha (PRK) 35 Hình 2.6: 2PSK (BPSK) 36 Hình 2.7(a): Sơ đồ pha Hình 2.7(b): Sơ đồ pha 4PSK 36 Hình 2.8: Sơ đồ pha 37 Hình 2.9(a): Sóng 4PSK bao gồm tin hiệu trực giao 38 Hình 2.10 Biểu đồ khơng gian tín hiệu QAM nhiều trạng thái 39 Hình 2.11 Hiện tƣợng trễ gây xuyên nhiễu symbol 41 Hình 2.12 Chèn thêm khoảng bảo vệ 43 Hình 2.13 Chèn thêm scattered pilot 45 Hình 2.14 Phân chia kênh 46 Hình 2.15 Ví dụ đáp ứng kênh thay đổi theo thời gian với hai đƣờng trễ, có độ dịch tần Doppler khác nhau, với đƣờng tín hiệu Trục z miêu tả biên độ đáp ứng kênh 46 Hình 2.16 Chèn sóng mang phụ 47 Hình 2.17 Chèn khoảng bảo vệ 47