Truyền hình số mặt đất dvb t

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

Chuyên ngành: K thuỹ ật điệ ửn t

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THU T Ậ

1

M C L C Ụ Ụ

MỤC LỤC 1

LỜI CAM ĐOAN 3

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC BẢNG BIỂU 8

DANH MỤC HÌNH VẼ 9

M Ở ĐẦU 11

CH ƢƠ NG T NG QU I: Ổ AN VỀ TRUY N HÌNH S Ề Ố 13

1.1 Giớ i thi ệu v truy ề ền hình s [2] ố 13

1.2 u i Ƣ đ ể m c a truy ủ ền hình s ố 14

1.3 C b ơ ản vid s [2] về eo ố 16

1.3.1 Tiêu chu n s hóa t h ẩ ố ín iệu vid ng h p eo tổ ợ 16

1.3.2 Tiêu chu n l ẩ ấy mẫ u t h ín iệu vid thành ph n eo ầ 19

1.4 Nén tín hiệu trong truyền hình số 21

1.4.1 M c ích c a nén ụ đ ủ 21

1.4.2 B n ch t c a nén: ả ấ ủ 22

1.4.3 Phân loại nén: 23

1.5 Truyền d n t hi ẫ ín ệu truyền hình số 23

1.5 Truy n qua cáp ng tr c 1 ề đồ ụ 23

1.5 Truy n tín hi 2 ề ệ u uy tr ề n hình số b ng c quang ằ áp 24

1.5 Truy n tín hi 3 ề ệ u uy tr ề n hình số qua vệ tinh 24

1.5.4 Phát sóng truyền hình s trên m ố ặ đấ t t 24

1.6 Các tiêu chu n truy ẩ ền hình s m t t hi ố ặ đấ ện nay trên th gi i ế ớ 25

1.6.1 Chu n ATSC ẩ 26

1.6.2 Chu n ISD -T ẩ B 26

1.6.3 u n Ch ẩ DVB 27

CH ƢƠ NG II: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU (DVB -T) VỚI KỸ THUẬT GHÉP ĐA TẦN TRỰC GIAO CÓ MÃ (COFDM) 28

2.1 Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất ETSI EN300 744 28

2.1.1 Ph m vi c a tiêu chu n ạ ủ ẩ 28

2.1.2 N i dung chính c a tiêu chu ộ ủ ẩn 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

2.2.3 Điều chế biên độ vuông góc (QAM) 37

2.3 Ghép a t n tr giao đ ầ ực OF DM 40

2.3.1 Nguyên OFDM: lý 40

2.3.2 S l ố ƣợ ng sóng mang 41

2.3.3 Đặc tính t rực giao và v s ng DFT/FFT iệc ử dụ 42

2.3.4 T ch kênh trong OFDM ổ ức 46

2.3.5 Ph ng th mang d u trong COFDM ƣơ ức ữ liệ 49

2.3.6 Cấu trúc khung OFDM 51

2.3.7 Báo hiệu thông số truyền dẫn 52

2.4 Mã hóa kênh trong DV T B- [3] 56

2.4.1 Mã hóa phân n n tá ă ng lƣợ ng 57

2.4.2 Mã goại uter ding) n (o co 58

2.4.3 Ghép xen n goạ i ut interleaving) (o er 58

2.4.4 Mã hoá n i (inn coding) ộ er 60

2.4.5 Ghép xen nội 62

CH ƢƠ NG I TRUY N HÌNH S M T II: Ề Ố Ặ ĐẤ T THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU T HẾ HỆ HỨ T 2 (DVB-T2) 63

3.1 Giớ i thi ệu 63

3.2 Nh ng tiêu chí b n c a DVB-T2 [4] ữ cơ ả ủ 63

3.3 Mộ ố ộ t s n dung chính trong tiêu chu n DVB-T2 [4] i ẩ 65

3.3.1 Mô hình c u trúc DVB- ấ T2 65

3.3.2 Lớp v t ậ lý DV T2 [6] 67 B-3.3.3 Nhữ ng gi i pháp k ả ỹ thu t b n [7] ậ cơ ả 70

CHƢ ƠNG I V: THỰC TẾ TRIỂN KHAI DVB - T T ẠI VI T Ệ NA M VÀ MỘT SỐ KIẾN NGHỊ 79

4.1 Thực tế triển khai DVB T tại Việt Nam - 79

4 2 Thực tế triển khai DVB T2 tại Việt Nam - 81

4.2.1 Triển khai DVB T2 của Đài truyền hình kỹ thuật số VTC - 81

4.2.2 Triển khai DVB T2 của Công ty cổ phần nghe nhìn toàn cầu (AVG) và kết -quả đo kiểm thực tế 82

4.2.3 Triển khai DVB T2 của Đài truyền hình Việt Nam (VTV) - 87

4.3 Một số kiến nghị khi triển khai DVB -T và DVB-T2 tại Việt Nam 88

KẾT LUẬN 90

TÀI L U THAM KH O IỆ Ả 91

3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung trong luận văn „Truyền hình số mặt đất DVB T‟ là công trình nghiên cứu của tôi, trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Phạm Doãn Tĩnh Các kết quả nghiên cứu và tham khảo từ các nguồn tài liệu cũng như các công trình nghiên cứu khoa học được trích dẫn đầy đủ Nếu có vấn đề về sai phạm bản quyền tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Nhà trường

-Tôi xin chịu trách nhiệm với toàn bộ nội dung trong luận văn này

Hà nội, tháng 8 năm 2014Học viên

Phạm Đức Thiện

4

DANH M C CÁC T Ụ Ừ VIẾ T T T Ắ

A ASK Amplitude Shift Keying K á d ho ịch biên độ

ATSC Advanc Television S t ed ys em Co mmitee U bỷ an hệ thống truyền hình

m i ớ ACE A ive Co tellation Extension ct ns Mở rộn g chòm s tích ao cực

B BPSK Binary Phase Shift Keying K á d ho ịch pha hai m ức

C

C R CI Consultative Committee on

Intern ion at al Telegraph and Telephone

U b ỷ an v tƣ ấn điện t hoại và điện b qu áo ố c tế

C CITT Consultative Committee on

Intern ion at al Radio

U b ỷ an v tƣ ấn vô tuyến qu c ố tế

CENELEC Comté Européen de

№rma sation li EL ECtrotechnique

U b ỷ an tiêu chuẩn k thu ỹ ật điện tử

COF DM Coded Orthogonal Frequency

Division Mu iplexing lt Gh a t n tr gi có mã ép đ ầ ực aoCSIF Common Sour ce Intermediate F m or at Định d ng t ng gian cho ạ ru

n guồ n

ẩ

D DBPSK Differential Binary Phase Shift Keying K á d ho ịch pha vi sai hai m c ứ DCT Discrete Cosine Transform Chuyển i c in r i r đổ os ờ ạc DFT Discrete Fourier Transform Chuyển i F rier i r đổ ou rờ ạc DPCM Differential Pulse Co e d Modula tion Đi u ch xung mã vi s ề ế ai

D QP SK Differential Quadr ue Phase Shift Keying at K á d ho ịch pha vi sai bốn mức

D TTB Dig al it Terr estri al Te vision Broadcas le ting Truyền d trẫn uyền hình s m t ố ặ

đất

5

DVB Dig al it Vid B ad sting eo ro ca Qu ng bá truy ả ền hình s ố DVB-C DVB Cab – le T y ru ền ẫn d truyền hình s qua ố DVB-S DVB Satellite – Truyền d tr ẫn uyền hình s qua ố DVB-T DVB Terrestrial – T y ru ề n d n truyền hình s m ẫ ố ặt

FFT Fast Fourier Trans rm fo Chuyển i Fourier nhanh đổ FSK Frequency Shift Keying K á d ho ịch ầ t n

G

H

HD TV High Definition TeleVision Truyền hình phân giải cao

HP High Priority bit stream Dòng bit u tiên cao (dƣ ùng

I EC International Electrot hn al ec ic Commi io ss n

(part of the ISO)

U b ỷ an kỹ t huật điện ử uố t q c

I TU International Telecommunication Union Liên minh viễn thông qu c ố

tế

J

J TC Joint Technic al Co mmittee b ad st ro ca U bỷ an kỹ thu ph thanh ật át

truyền hình Châu âu

L

LD TV Lim ed Definition leVision it Te Truyền hình phân giải gi i ớ

LP Low Priority bit stream Dòng b tiên th ít ƣu ấp

L DP C Low Density Parity Check Kiểm tra c ng u tiên ƣờ độ ƣ

thấp

M

MPEG Moving Pictur E erts Group es xp N m chuyhó ên g nghiên ia

O FD M Ort g ho onal Frequency Division Multip xing le Gh a t n tr gi ép đ ầ ực ao

P PAL Phase Alternating ne Li H truyệ ền hình màu PAL

(pha thay đổ i theo d òng

P LP Physical Layer Pip es Ố ng l p v t (dùng t ng ớ ậ lý ro PRBS Pseudo-Rando Binary Sequence Chu i g ng nhiên nh ỗ iả ẫu ị

7

PAPR P eak to - - average Pow Rat er io Tỷ s cố ông suất đỉ nh /công

suất

Q QAM Quadr ure Amp tude Modulation at li Điều chế biên vuông góc độ

Q K PS Quadr ue Phase Shift Keying at Khoá dịch pha vuông góc

T

U

V

V LC Var b ngth C ing ia le Le od Mã d th có độ ài ay i đổ

8

DANH M C B NG BI U Ụ Ả Ể

B ng 1 1: êu chu n 4 fả Ti ẩ SC NTSC 17

B ng 1 2: êu chu n 4fả Ti ẩ SC PAL 18

B ng 2 1: Bi u di n tín hi u tr c giao 4PSKả ể ễ ệ ự ……… 38

B ng 2 2: Tả ốc độ dòng d u cữliệ ủa các phương thức điều ch (Mb/s) ế 51

B ng 2 3: Thông s OFDM c a m u 2K&8K trong kênh truy n 8MHz ả ố ủ ẫ ề 52

B ng 2 4: Sóng mang mang thông tin TPS ả 52

B ng 2 5: Thông tin báo hi u c a các bit ả ệ ủ 53

B ng 2 6: Báo hi u s ả ệ ố khung trong đa khung 54

B ng 2 7: Báo hiả ệu phương thức điều chế 54

B ng 2 8: Báo hi u phân c p ả ệ ấ 55

B ng 2 9: Báo hi u tả ệ ốc độmã 55

B ng 2 10: Báo hi u kho ng b o v ả ệ ả ả ệ 56

B ng 2 11: Báo hi u m u truy n d n ả ệ ẫ ề ẫ 56

B ng 2 12: Sả ơ đồ pun uring và dãy ct được truy n u kh biề sa i ế đổ ố ến i n i ti p song song 61

B ng 3 1: Dả VB-T2 s d ng t i Anh so v i DVB-T ử ụ ạ ớ 65 B ng 3 2: Dung lả ượng d u trong mang SFN ữliệ 65

B ng 3 3: Các thông s ả ố kích thước FFT cho DVB-T2/8 MHz 68

B ng 3 4: ả Các phương án điều ch ếDVB-T và DVB- T2 68

B ng 3 5: ả Thời lượng kho ng b o v cho DVB-T2 trong m t kênh 8 MHz ả ả ệ ộ 69

B ng 3 6: Tả ốc độ bit c a h ủ ệthống 8MHz, biến đổi FFT 32k, GI 1/128, PP7 70

B ng 4 1: Vùng ph sóng k t h p hai tr m phát Vân H và HTV Hà N i theo ả ủ ế ợ ạ ồ ộ cường độ trường………85

B ng 4 2: K t qu ả ế ả đo cường độ trường t i các vùng ph sóng ạ ủ 86

9

DANH M C HÌNH V Ụ Ẽ

Hình 1.1: Sơ đồ ấ c u trúc t ng quát c a h th ng truy n hình s ổ ủ ệ ố ề ố 14

Hình 1.2: Ph c a hi u t ng t hiổ ủ tín ệ ươ ựvà tín ệ ốu s 15

Hình 1.3: Phổ ủ c a tín hi u l y m u chu n 4fSC NTSC ệ ấ ẫ ẩ 17

Hình 1.4: Ph c a hi u l y m u chu n 4fổ ủ tín ệ ấ ẫ ẩ S C PAL 18

Hình 1.5: Tiêu chu n 4 :4 ẩ :4 19

Hình 1.6: Tiêu chu n 4ẩ :2:2 20

Hình 1.7: Tiêu chu n 4ẩ :2:0 20

Hình 1.8: Tiêu chu n 4ẩ :1:1 21

Hình 1.9: S kh i quá trình n gi i n ơ đồ ố én và ả én 22

Hình 1.10: B n phân b các n c tr th giả đồ ố ướ ên ế ới l a ch n ti chu n Dự ọ êu ẩ VB 25 -T Hình 2.1: S kh i ch c n ng h th ng át hình s m t ơ đồ ố ứ ă ệ ố ph ố ặ đất 29

Hình 2.2: H ệthống truy n d n s ề ẫ ố 33

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lí điều biên 34

Hình 2.4: Khoá ASK t t b t ắ ậ 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 g m các tin hi u tr c giao ồ ệ ự 38

Hình 2.10 Biểu đồ không gian tín hi u QAM nhi u tr ng thái ệ ề ạ 39

Hình 2.11 Hi n t ng tr gây xuyên nhi u gi a các symbol ệ ượ ễ ễ ữ 41

Hình 2.12 Chèn êm kh ả th o ng b o vả ệ 43

Hình 2.13 Chèn thêm c at red p ot ác sc te il 45

Hình 2.14 Phân chia kênh 46

Hình 2.15 d v p ng kênh thay i th th i gian v i hai Ví ụ ề đá ứ đổ eo ờ ớ đường tr m i ễ, ỗ cái m t dcó ộ độ ịch ầ t n Doppl khác nhau, cùng v i er ớ đường t hi u chính Trín ệ ục z miêu ả iên độ đá ứ t b p ng kênh 46

Hình 2.16 Chèn các sóng mang ph ụ 47

Hình 2.17 Ch kho ng b o v èn ả ả ệ 47

10

Hình 2.18 D ng hi u minh ho khi kho ng b o v ạ tín ệ ạ có ả ả ệ 48

Hình 2.19 Các sóng mang ng bđồ ộ 48

Hình 2.20 Th c hi n m ping d u ự ệ ap ữliệ lên các sym l bo 49

Hình 2.21 Chòm sao c s c a DVB-T ơ ở ủ 50

Hình 2.22 Sơ đồ mô t nguyên lý ng u nhiên, gi i ng u nhiên chu i s u ả ẫ ả ẫ ỗ ốliệ 57

Hình 2.23 Sơ đồ nguyên lý c a b ghép và tách ngo i ủ ộ ạ 59

Hình 2.24: Sơ đồ đóng gói dữ u liệ 59

Hình 2.25: th c hi n mã ch p t c 1/2 Sơ đồ ự ệ ậ ố độ 60

Hình 3.1: Mô hình c u t c Dấ rú VB-T2 66

Hình 3.2: C u hình khung c a DVB-ấ ủ T2 67

Hình 3.3: L p v t lý DVB- ớ ậ T2 69

Hình 3.4: c PLP khác nhau v i các lát th i gian kCá ớ ờ hác nhau 71

Hình 3.5: T-2 Frame v i kênh ớ RF đơ và n nhi u PLP mode ề 71

Hình 3.6: M t ph công ậ độ ổ suấ đố ớt i v i 2K 32K và 72

Hình 3.7: Mô hình M O IS 73

Hình 3.8: M u hình ot phân tán i v i DVB-T(Tr DVB-T2(ph i) ẫ Pil đố ớ ái) và ả 73

Hình 3.9: òm sao 16-QCh AM "x y" oa 75

Hình 3.10: Thành tí c a chòm sao xoay so v i khôch ủ ớ ng x y oa 75

Hình 3.11: Kho n b o v không i (GI) v i 8ả g ả ệ đổ ớ K1/32 và 32K 1/128 76

Hình 3.12: So sánh mã s a i s d ng t ng Dử sa ử ụ ro VB-T và DVB-T2 77

Hình 4.1: Mô hình thi t l p mế ậ ạng đơn ầt n phát sóng theo chu n DVB- 83 ẩ T2 Hình 4.2: Sơ đồ ế ố k t n i các thi t b ế ị đo 83

Hình 4.3: Vùng ph sóng k t h p hai tr m phát Vân H và HTV Hà Nủ ế ợ ạ ồ ội theo cường độ ườ tr ng 84

Hình 4.4: Vùng ph sóng mủ ạng đơn tần theo tiêu chu n DVB-T2 t i mi n b c Viẩ ạ ề ắ ệt Nam v i 4 tr m phát sóng Vân H , HTV-ớ ạ ồ HN, Keangnam, Nam Định 85

Hình 4.5: So sánh k t qu mế ả ạng đơn tần mô phỏng và đo thự ếc t 86

Hình 4.6: Vùng ph sóng d ủ ựkiến đến hết năm 2015 87

11

M Ở ĐẦU

Sự phát triển không ngừng của công nghệ truyền hình hiện nay, không chỉ do yêu cầu ngày càng cao về chất lượng của dịch vụ truyền hình mà còn do nhu cầu sử dụng nguồn tài nguyên phổ tần số quốc gia một cách hợp lý Đối với những nước có ngành công nghiệp truyền hình phát triển càng trở lên cấp thiết hơn Việc chọn lựa công nghệ truyền hình trước đó (Analog) và công nghệ hiện nay (Digital) kết hợp một cách hài hòa, để đưa ra dịch vụ truyền hình số chất lượng cao Hầu hết các nước hiện nay đã đặt ra lộ trình chuyển đổi sang số và chấm dứt truyền hình (Analog) trong khoảng thời gian từ nay tới năm 2020 Hiện nay vẫn tồn tại song song hai hệ thống truyền hình này

Có thể nói, hiện truyền hình là một phương tiện truyên thông phổ biến nhất trên thế giới Mọi người có cơ hội chứng kiến nhiều sự kiện lớn của quốc gia, thế giới cho họ có cơ hội việc làm trong đó Truyền hình được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống hiện đại, Bộ phận an ninh sử dụng truyền hình như công cụ bảo vệ giám sát, Trong y tế các bác sĩ có thể khám bệnh và phẫu thuật từ xa Ngành giáo dục tiến hành đào tạo từ xa cũng như thông qua truyền hình Các tổ chức Chính phủ, Doanh nghiệp thông qua truyền hình để họp và hội thảo từ xa tiết kiệm chi phí

đi lại

Đối với Việt Nam cũng theo xu thế mới, sự khởi sắc trong lĩnh vực truyền hình cũng đã đạt được nhiều thành tựu và được đánh giá rất khả quan với các công nghệ truyền hình DVB-T, DVB-S, IPTV, DVB-C, Như vậy số hóa truyền hình là con đường tất yếu mà truyền hình Việt Nam cần phải đi

g v

Cùn ới s phát triển c a công ngh tự ủ ệ ruyền hình, chu truy hình sẩn ền ố DVB-T chu ph sóng t y hình s m là ẩn át ru ền ố ặt đất đ đượ ã c triển khai thành c gôn , được nhiều n c chấp nh n Tuy nh n, ướ ậ iê từ s sau ự ra i c a chuẩn DVB-T thì các đờ ủnghiên ứ c u v k thu tề ỹ ật ruyền ẫn ẫn iếp ụ đượ d v t t c c tri kh M kh nhu ển ai ặt ác, cầu

v ph t n ề ổ ầ cao cà ng khiến cho v gia ng hi q s d g ph iệc tă ệu uả ử ụn ổ tần lên ứ ố m c t i

đa càng cấp thiết Từ ó ã ph triđ đ át ển lên chuẩn truy n hình s mặt ất th h th 2 ề ố đ ế ệ ứ

là DVB-T2

12

V nghiệc iên ứ c u tìm hiểu các đặc tí nh công ngh c a ệ ủ tiêu chu truy hình ẩn ền

số DVB-T và chuẩn truyền hình ế ệ ớ th h m i DV T2 làB- nhiệm ụ v cần thiết i với đốcác qu nghiên c ng cơ an ứu ứ dụng truy n hình c ng nh ề ũ ư cán ộ ỹ b k thu ật nghiên

c tứu ron lĩg nh v này ó là do ực Đ lý em ch n ọ đề tài: “Tru ềny hình s m t DVB-ố ặt đấT”

B c c lu n vố ụ ậ ăn bao gồm b n ch ng, tố ươ rong chương I: Gi i thớ iệu ổ t ng qu át

v truy hình s , u ề ền ố ư điểm ủ c a truy hình s so i tền ố vớ ruyền hình tươn tự,g ph ântích c êu chu truy hình s m ác ti ẩn ền ố ặt đất tr th gi i ên ế ớ Tiếp theo, trong ch ng : ươ IIPhân tích những i m n i b c a truy hình s m ưu đ ể ổ ật ủ ền ố ặt đất DVB-T i kvớ ỹ thuật

gh ép đa ần ực ao cót tr gi mã (COFDM), m t k thu i u ch r nhi u u ộ ỹ ật đ ề ếcó ất ề ư điểm

và s lự ựa ọch n ti chu truy hình s m êu ẩn ền ố ặt đất DVB-T V Nam Trong ở iệt

chương I: Trình bày m t s i dung chính c a II ộ ố nộ ủ tiêu chu truy hẩn ền ình ố ặt đất s m DVB-T2, những u ư điểm v t tr i c a ượ ộ ủ DV T2B- so i DVB- Ch ng IV: vớ T ươ Thực

tế triển khai DVB-T và DVB-T2 ở Việt Nam

S m t t i gau ộ hờ ian ìm h t iểu và nghiên ứ đượ ự hướn c u, c s g d n khoa h c tẫ ọ ận tình c a Th giáo TSủ ầy Phạm Doãn Tĩnh, lu v ã ận ăn đ được ho thành Do th i àn ờ

gian có ạh n, trình b n th còn h ch n không th tránh kh i nh ng s độ ả ân ạn ế ên ể ỏ ữ ai sót.Kính mong được s óng góp c c th y, ự đ ủa ác ầ các cô cùng các b n ạ

13

CHƯƠNG T NG QUI: Ổ AN Ề V TRUY N HÌNH S Ề Ố

1.1 Giớ hiệi t u v truy n hình s .ề ề ố[2]

Truyền hình s là ố tên ọ g i một h th g truy n hình mà tất cả c thệ ốn ề ác iết b kỹ ịthu Stật từ udio cho đến các m thu áy đều làm iệc theov nguy k thu ên lý ỹ ật sốTrong , m t hình nh quang h c do cađó ộ ả ọ mmera thu được qua h t ng n kính, ệ hố ố g

th vay ì được biến đổ i thành htín iệu đ ệ i n biến thiên tươn ựg t nh hình nh quang ư ả

h c ọ nói trên ( vcả ề độ chói và màu s c) s ắ ẽ được biến i đổ thành một d n hãy tí iệu

nh phị ân ãy(d các ố s 0 và 1) nh quá trình bờ iến đổ tươn tự số i g

Sử dụng phương ph sáp ố để tạo, l u tr và truyư ữ ền t hi u c a chín ệ ủ ương trình truy hình tr kênh thông ền ên tin mở ra m t kh n ng ộ ả ă đặc ệt rộn bi g r cho ãi các iết th

b truy hình T ng m t s ng dị ền ro ộ ố ứ ụng tín ệu ố đượ, hi s c th th ho to cho ay ế àn àntín hiệu t ng t v nó kh n ng th hươ ự ì có ả ă ực iện được các ch n ng mà tín hức ă iệu

t ng h nh không th làm ươ tự ầu ư ể được ho c r khó th c h n, nh là trong viặ ất ự iệ ất ệc x ử

lý ínt hiệu và lưu ữ tr

So v i n hi u tớ tí ệ ương t , n hi u s cho phép t o, l u t , ghi c nhiự tí ệ ố ạ ư rữ đọ ều

l n mà không là gi m ch t l ng nh Tuy nhiên, kh g ph i trong t t c ầ m ả ấ ượ ả ôn ả ấ ả các

tr ng ườ hợp, n hi u s u t tí ệ ố đề đạ được hi u qu o h n so v i tín hi u t ng ệ ả ca ơ ớ ệ ươ

t (b l c là ự ộ ọ một ví d nh th ) M c dù vụ ư ế ặ ậy, xu h ng ch g cho sướ un ự phát tri n c g ể ôn ng ệhi p truy n hình trên th gi i nh m t ề ế ớ ằ đạ được m s th ng nhột ự ố ất

c ng, l m t h th g truy n hình hoàn toàn k thu t s có ch t lhu à ộ ệ ốn ề ỹ ậ ố ấ ượng o ca

và d dàng ân ễ ph phố rêi t n kênh th g n H truy n hình k thu t s ã và ôn ti ệ ề ỹ ậ ố đ

đang được ph t á triển trên toàn th gi i, t o nên m t cu c c h mế ớ ạ ộ ộ ác ạng th t s ậ ự

trong c g nghi p truy n hình ôn ệ ề

Nguyên lý c u t o c a h t ng vấ ạ ủ ệ hố à các thi t b truy n hình sế ị ề ố đượ đưc a ra như

t n hình 1-1: rê

14

Đầu vào c a thiủ ết b truyị ền hình s s tố ẽ iếp nhận tín hiệu truyền hình tươn tự g

Trong th b mã á (bi i A/D), tín hiiết ị ho ến đổ ệu truyền hình tương tự ẽ đượ s c biến đổi thành htín iệu truyền hình số, các am s v th ố à đặc ư tr ng c a t hi n ủ ín ệu ày được

x nh t h thác đị ừ ệ ống uyềntr hình được l a ch n Tín hự ọ iệu truyền hình s ố được

đưa t i thiết b ph Sớ ị át au ó hđ tín iệu truyền hình s ố được truyền t i b thu qua ớ ênkênh thông tin Tại b thu t hên , ín iệu ruyền t hình s ố được biến đổ i ng c l vượ ại ới quá trình x lý ử tại ph phát Gi i mã n hi u tría ả tí ệ uyền hình th c hi n bi n ự ệ ế đổi tín hi u trệ uyền hình s thành tín hi u trố ệ uyền hình t ng t H th ng truy n ươ ự ệ ố ềhình s s tr c ti p xác nh u trú mã hoá và gi i mã n hi u truy n hình ố ẽ ự ế đị cấ c ả tí ệ ềNgo ra, tr c khi truy qua kênh thông tin, hi u t y hình sài ướ ền tín ệ ru ền ố được m hoá ã kênh Mã hoá kênh đảm b c ng ảo hố các ai s sót cho tín hi khi truy tệu ền rong kênh thông n Thi b mã hoá kênh p i h p ti ết ị hố ợ đặc tính c a hi u s i kênh thông ủ tín ệ ố vớ

tin Khi t hiệu truy hình s ín ền ố được truy i theo kênh thông tin, ền đ các iết ị ến th b bi

đổi tr ên đượ gọc i blà ộ đ iều ch và b giải ế ộ điều ch ế

1.2 u i m c a truy n hình sƯ đ ể ủ ề ố

M t m ph truy hình s th ộ áy át ền ố có ể phát được 6 đến 8 chương trình truyền hình trong khi m t m ph analog nh ang s d g ch ph ộ áy át ư ở ta đ ử ụn ỉ át được một

ch ng trình duy nh th h ươ ất eo ệ PAL (Phase teAl rnating ne) X vLi ét ề mặt ph ổ ta

thấy ở tín hiệu ươ t ng ph ch t p trung n ng l ng vào tự ổ ỉ ậ ă ượ các sóng mang hình,

biến đổi

Kênh thông

Tín hiệu tương

Tín hiệu số Tín hiệu tương

tự

Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc tổng quát của hệ thống truyền hình số

15

tiếng v burst màu Tà rong khi tín hiệu ố s b m hàng ngao gồ àn sóng mang t t ng ập ru

d ày đặc ào onv tr g m t d ph ộ ải ổ có độ rộn ươg t ng đương Sự tận d g t i a hiệu ụn ố đ

qu ả phổ nh ch ra hình 1 cho ph truy hình s có t truy ph ư ỉ ở 2 ép ền ố hể ền át được

nhiều ch ng ươ trình đồng th i ờ Đây là ưu điểm đ áng k so v i t y n hình ể ớ ru ề tươn tựg

Hình 1.2: Ph c a tín h t ng t và tín hi u s ổ ủ iệu ươ ự ệ ố

- Côn suấtg ph ông át kh cần á l n vì qu ớ cườn độ điện ườg tr ng cho thu s thố ấp hơn cho thu an og ( nh y m thu sal độ ậ áy ố cao ơ h n -30dB n -20dB so v mđế ới áy thu analog)

- Thu s không còn hi t ng "bóng mố ện ượ a" do các tia sóng ph x t ản ạ ừ nhiều

h ng ướ đến m thuáy Đây v mà h ph an og ang không kh ph c n i là ấn đề ệ át al đ ắc ụ ổ

- Thu b ng anằ ten cố đị nh t ng nhà hay anten di chuy (c a mro ển ủ áy thu xách tay) u th hi n đề ực ệ được

- Thu di động t t, ố người xem dù i tr ôtô, tàu hđ ên oả vẫn xem được các

ch ng trình trươ uyền hình S d ở ĩ như v là vì có ậy thể ử x t t lý ố được hiện tượng

do hiệu ứ ng dịch tầ n Dopp g r ler ây a

- Cho khả ă n ng thi p ết lậ mạng đơn t SFN (Single Frequen Netwần cy ork) ngh nhi máy phát tr cùng m t kênh sóĩa là ều ên ộ ng iĐ ều n cho hày iệu qu l n x ả ớ ét

16

- Ph hình s em cho ta c h i xem các ch ng trình i nét caoát ố đ lại ơ ộ ươ vớ độ

V n d thì t hố ĩ ín iệu ố đ có s ã tính ch g nhi cao ốn ễu

- Tín hiệu ố ễ ử s d x lý, môi tr ng qu i u i và x lý r th thườ ản lý đ ề kh ển ử ất ân iện với m nh áy tí

V i ớ các ư điểm ủ u c a mình, h th g truy hình s ệ ốn ền ố đã được th hi n h u h ực ệ ở ầ ếtcác quốc g tria ên th gi ế ới Đ là mộây t quá trình tất y u, Truyền hình Việt nam ế

c ng ang g ũ đ ở iai đoạn chuy p Hển tiế iện n quá trình s á tín hi u t y hìnay ốho ệ ru ền h

ở Việt nam s th th d các công o n, trang là ự ay ế ần đ ạ thiết ị từ ươ b t ng sang s ó tự ố Đ

là quá trình s hoá t ng ph n R i ây truy hình s s th th ho to truyố ừ ầ ồ đ ền ố ẽ ay ế àn àn ền hình t ng ươ tự, tạo điều iện k cho ngành công nghiệp n ph trày át iển ạ m nh m hơn, ẽ

k h p i ết ợ vớ các ạ m ng t y thông ru ền khác, tạo thành một th gi i thông tin s , ph c ế ớ ố ụ

v cho con ng i m t ụ ườ ộ cách ữu iệ h h u

1.3 C b n v vid s ơ ả ề eo ố [2]

S hóa hố tín iệu vid quá trình beo là iến đổ i t hi u tín ệ ruyền hình m t ng àu ươ tự thành t hín iệu ố s Có h phai ương ph báp iến đổ đ à: i ó l

+ Biến đổ i tr c ti hi u vid m t ng h p ự ếp tín ệ eo àu ổ ợ

+ Biến đổ i r ng t ng hiê ừ tín iệu vid màu thành peo hần

1.3.1 Tiêu chu n s hóa t hi u vid t ng h p ẩ ố ín ệ eo ổ ợ

Xu h ng phát tri n c ướ ể cá studio h n toàn k thu t s yêu u oà ỹ ậ ố cầ một êti u

chuẩn chung cho c thi t b vi o s Các êu chu n video s t ng h p cá ế ị de ố ti ẩ ố ổ ợđược xây d ng h ng t i m c êu ự để ướ ớ ụ ti đó ù hPh ợp v i yêu c u công ngh , ớ ầ ệhai h t ng tiêu chu n s hoá n hi u video t ng h p ã ệ hố ẩ ố tí ệ ổ ợ đ được phát tri n r ng ể ộrãi ó là êu chu n 4 Đ ti ẩ fSC NTSC và êu u n 4ti ch ẩ fSC PAL

Tín hi u video t ng h p t ng t ệ ổ ợ ươ ự được l y m u t i t n s b ng 4 l n tấ ẫ ạ ầ ố ằ ầ ần

s sóng mang ố phụ f (4 SC) S bit bi u di n m u ng vai trò quan tr ng trong vi ố ể ễ ẫ đó ọ ệc xác nh ch t l ng nh và nh kinh t c a thi t Thông th ng c thi t b sđị ấ ượ ả tí ế ủ ế bị ườ cá ế ị ử dụng 8 hoặc 10 bit bi u di n m u để ể ễ ẫ

a Tiêu chu n 4fSC NTSC ẩ

Tiêu chu n 4ẩ fSC NTSC được xác nh trong SMPđị TE 244M g m c thaồ cá m

s c a n hi u video t g ố ủ tí ệ ổn hợp theo h NTSC c ng nh tính c t k t ệ ũ ư hấ ế nối

17

son s g c a h th ng Chu n SMPTE g on ủ ệ ố ẩ đƣợc mô t t ng ng 1-1 ả ro bả

T n s lầ ố ấy mẫu tín hi u b ng 4 l n t n số sóng mang phụ: fệ ằ ầ ầ lm=14, 81 31 MHz ƣờng (thviết 14,3 MHz) Đồn bg ộ quá trình l y mấ ẫ đƣợ ấ ừu c l y t t hiín ệ đồu ng b màu c a tín ộ ủhiệu video t ng h p nh 1-4 minh ho ph tín hiổ ợ Hì ạ ổ ệu NTSC l mấy ẫ ạu t i n s 4tầ ố fSC

s l n nh t c a NTSC c b , và t n s 7,16 MHz (t n s N uist) V i ố ớ ấ ủ ơ ản ầ ố ầ ố yq ớkho n h này, c b l c cả g ở cá ộ ọ hống nhi u và b l c tái t o có c tuy n không ễ ộ ọ ạ đặ ế

lý t ng ƣở đƣợc phép s d ng Tiêu cử ụ huẩ khônn g xác nh nh ch t c a c b đị tí ấ ủ cá ộ

l c ch nọ ố g nh ễi u và b l c tái t o, vì v y c à s n xu t có th t do l a ch n ộ ọ ạ ậ cá nh ả ấ ể ự ự ọcác b l c, ộ ọ phục v cho mục ích kinh t và k thu t ụ đ ế ỹ ậ

Hình 3:1 Phổ ủ c a tín hi u l y m u chu n 4fSC NTSC.ệ ấ ẫ ẩ

fSC 2fSC 3fSC 4fSC 5fSC f

3.58MHz 7.16MHz 10.7MHz 14.3MHz

(FNy)Dải thông mức Dải thông cao có Tần số lấy mẫu

danh định thể chấp nhận

18

b Tiêu chu n 4Fẩ SC PAL

Tín hi u tệ ƣơng t PAL và NTSC có nhi u i m t ng ng, s g n hiự ề đ ể ƣơ đồ on tí ệu

s theo cố huẩn 4fSC c a hai h t ng này t khác nủ ệ hố rấ hau Bả ng 1-2 t g t ổn kế đặc

19

PAL b n, và cơ ả tần ố s 8,86 MHz (tần ố s Nyquist) Tiêu chu n không x nh tính ẩ ác đị

ch ất của các ộ ọ b l c ch g nhi và b l c t o, song ốn ễu ộ ọ ái tạ các nhà s xu th ng ản ất ườ

s d ng t ử ụ ại tần ố s o ca Cũng nh vư ới tín hiệu 4f SC NTSC, cần chú ý đến ấn đề v

v t quá m c ượ ứ tín hiệu trong quá trình chu n i sang hyể đổ tín iệu ố s khi đưa ực tiếp tr

v ào các thi t b s 4ế ị ố fSC, th ó eo đ tạo các êu ầ y c u nghiêm ngặt v gi i hề ớ ạn ải d thông c a b l c t o ủ ộ ọ tái ạ Để kh pắc hục, ìa r và s n tr c xung xoá c a tín hườ ướ ủ iệu

s ố cần phù h p v i tín hi t ng ợ ớ ệu ươ tự

Có nhi u êu chu l y m hề ti ẩn ấ ẫu tín iệu vid s thành ph n, i m kh eo ố ầ đ ể ác nhau

ch y l gủ ếu ở tỉ ệ iữa ầ t n s l y m u và ph ng ph l ố ấ ẫ ươ áp ấy mẫu tín iệu h chói và các ín t

hiệu màu, tron đg ó bao g m: ồ Tiêu chu 4:4:4; 4:2 4:2:0; 4:1:1 Các nh d ng ẩn :2; đị ạ

s vid n ch ố eo có én ỉ lấy mẫu cho c dòng tí ccá ch ực c a video ủ Để nắm được ý ngh c a ĩa ủ các chu l y m i ẩn ấ ẫuta đ tìm ểu hi các phương th c c a t ng chu n ứ ủ ừ ẩ

a Ti cêu huẩn 4: 4 4:

V i Mẫu tín hiệu chỉ được lấy đối với các phần tử tích cực của tín hiệu video ớ

h PAL, màn hình ệ được chia làm 625x720 điểm (Pixel)

Các n hití ệu chói (UY ), tín hiệu hiệu màu (C R, CB) được lấy mẫu t i t t c c iạ ấ ả cá đ ểm ảnh t n rê dòng tích cực ủc a tín hi u video C u trúc lệ ấ ấy mẫu là cấu trúc trực giao, vị trí

l y mấ ẫu như hình 1-5

Th ti chu 4:4 eo êu ẩn :4 có khả ă n ng khôi ch ất phụ chất lượnc g hình nh t t, tả ố huận

tiện cho v x lý tín hi u C tiệc ử ệ ác ổ c ức iêuh t chu n qu c tẩ ố ế đã th ng nh v ch ố ất ề ỉ

tiêu ần ố ấy ẫut s l m cho truyền hình s th tố eo iêu chu này v i ẩn ớ tên gọ i là CCIR -

601

V i chu n 4:4:4 t c ớ ẩ ố độ dòng d ữ liệu (ví d cho h PA ụ ệ L) đượ tíc nh nh sau: ư

Điểm lấy mẫu tín hiệu chói Uy

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu đỏ CR

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu lam CB

Hình 1.5: Tiêu chu n 4 :4.ẩ :4

th , c 4 l n l y m u ế ứ ầ ấ ẫ UY, thì hai l n l y m u có ầ ấ ẫ C R, h l n l y m u ai ầ ấ ẫ CB t o nên ạ cơ

c u 4:2:2 ấ

Đối v i h PAL t c dòng d u theo chu n n ớ ệ ố độ ữliệ ẩ ày đƣợ tíc nh nh sau: ƣ

- Khi l y m u 8 b (720+360+360) x 576 x 8 x 25 = 166 Mb s ấ ẫ it: it/

Đối v i h PAL t c dòng d u theo chu n n ớ ệ ố độ ữliệ ẩ ày đƣợ tíc nh nh sau: ƣ

Điểm lấy mẫu tín hiệu chói Uy

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu đỏ CR

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu lamCB

Điểm lấy mẫu tín hiệu chói Uy

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu đỏ CR

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu lam CB

Hình 1.7: Tiêu chuẩn 4:2:0

nh th c b n l n l y mư ế, ứ ố ầ ấ ẫu UY, m t l n l y mcó ộ ầ ấ ẫu CR, m t l n l y m u ộ ầ ấ ẫ CB, đây

là c u 4:1:1 cơ ấ Đối v i h PAL t c dòng d u th chu n n ớ ệ ố độ ữ liệ eo ẩ ày đượ tíc nh

nh sau: ư

- Khi l y m u 8 b (720+180+180) x 576 x 8 x 25 = 124,4 Mb s ấ ẫ it: it/

- Khi l y m u 10 b (720+180+180) x 576 x 10 x 25 = 155 Mbit/s ấ ẫ it:

Số 4 ở đầ u m i tiêu chu n biỗ ẩ ểu thị ầ t n s lấy mẫu tín hiệu chói (fố lm = 13,5

MHz), tuy không còn b ng b n lằ ố ần t n s són manầ ố g g như ước (4ftr SC) Các con s ốkhác biểu th t l giữ ầị ỉ ệ a t n s l y mố ấ ẫu tín hiệu màu so với tín hi u chói ệ 13,5 Mhz là

t n s y nhầ ố du ất tr g kho ng t 12 MHz on ả ừ đến 14 MHz có giá tr b ng mị ằ ột s ốnguyên l n t n s dầ ầ ố òng cho c hai tiêu chu n (525 và 625) và do vả ẩ ậy cho một s ốnguyên l n s mầ ố ẫ đốu i vớ ải c hai h ệ V i t n s l y m u 13,5 MH hi u vid ớ ầ ố ấ ẫ z, tín ệ eo

s ã không còn b ph tố đ ị ụ huộc àov các tiêu chu n kh ẩ ác nhau ủ c a vid teo ương

t ự Thiết b t ng các t ng tâ truy n hình s s hoàn to gi ng nh cho c ị ro ru m ề ố ẽ àn ố au ả

h h thai ệ ống, i u này s t o thu n l i cho vi c h p đ ề ẽ ạ ậ ợ ệ ợ tác ả xuất, ao đổ s n tr i chương

trình ữa các t ch c t y n hình gi ổ ứ ru ề

1.4 Nén tín hi u trong truy n hình s ệ ề ố

1.4.1 M c ích c a nén

V i công ngh hi n nay, các thi t b u d thông nh t nh C dòng s ớ ệ ệ ế ị đề có ải ấ đị ác ố

Điểm lấy mẫu tín hiệu chói Uy

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu đỏ CR

Điểm lấy mẫu tín hiệu màu lam CB

- S d th a v m t không gự ƣ ừ ề ặ ian (Spatial redundancy C i m nh k nhau ): ác đ ể ả ềtrong m t mành n i dung g n gi ng au ộ có ộ ầ ố nh

hi n c a ệ ủ các ẫ ao m u s cho s l ng b s d ng mã hoá m t l ng thông t nh t ố ƣợ it ử ụ để ộ ƣợ in ấ

Biến đổi

Dữ liệu

C d ng mã hoá ác ạ đượ ựa ọc l ch n s cho th t n d ng ao có ể ậ ụ được x su t xu hi n ác ấ ất ệ

c a m u Thông th ng s d ng mã RLC ( n ngth coding: ủ ẫ ườ ử ụ ru le mã hoá lo t dài và ạ )

mã VLC (var b leia le ngth coding): gắn cho mẫu x sucó ác ất xu t hi n ấ ệ cao từ mã

có d độ ài ngắn s cho ch a ng mao ứ đự ột kh i lư ng thông tin nhi u nh t v i s bit ố ợ ề ấ ớ ốtruy n t i nh t mà về ả ít ấ ẫ đản m b o ch t l ng y c u ả ấ ượ êu ầ

* C thu t to nén có t n th t ch p nh n lo i b m t s thông tin khôn qu ác ậ án ổ ấ ấ ậ ạ ỏ ộ ố g an

tr ng nh ọ ư các thông ktin hông á nh y c m v i c m nh n c a con qu ạ ả ớ ả ậ ủ ngườ để đại t được hi u su t n ệ ấ én cao hơn, do v y nh khôi ph c ch r t g n ch không ph lậ ả ụ ỉ ấ ầ ứ ải à

Vi c s d ng k thu t s truy n hi u Vid òi h i ph i x nh tiêu chu n ệ ử ụ ỹ ậ ố để ề tín ệ eo đ ỏ ả ác đị ẩ

s c a tín hi u truy n hình, ph ng ph t y n hình ch t ố ủ ệ ề ươ áp ru ề để có ấ lượng nh thu ảkhông kém h n ch t ơ ấ lượng nh t ng truy n hình t ng t Có th s d ng các ả ro ề ươ ự ể ử ụ

ph ng th c truy n d n s cho t hi u truy n hình s ươ ứ ề ẫ au ín ệ ề ố

truy n hi u vid s th s d ng c ng tr c c t n Kênh th

có nhi u ễ làm ả nh h ng n ch t ưở đế ấ lượng truy n và s s truy n Ví d nhi u nhi ề ai ố ề ụ ễ ệt

Ng c l i, nhi u tuy n tính c a kênh s không x y t ng tr ng h p truy n s ượ ạ ễ ế ủ ẽ ả ra ro ườ ợ ề ố

24

v i ớ các thông s t i h n ố ớ ạ

Để đạ đượ t c ch t l ng truy n hình o, ấ ượ ề ca cáp có chiều dài 2500m c n ầ đảm ảb o m c ứ

l i tr ỗ ên đoạ run t ng chuy n 10ể -11 ÷ 10-10

Độ r ng kênh dùng cho tín hi u video b ng kho ng 3/5 t c b c a tín hi u ộ ệ ằ ả ố độ it ủ ệ

Độ ộ r ng kênh ph thu c v ụ ộ ào phương ph áp mã hoá và phương pháp gh kênh th ép eo

th i gi cho ờ an các tín ệ hi u c n tầ ruyền và r ng h n nhi u so v i r ng kênh truy n ộ ơ ề ớ độ ộ ềtín hi u t y n hình t ng t ệ ru ề ươ ự

+ Th i gờ ian ễ tr qua cáp quang th p ấ

Mu n truy n t hi u vid b ng cáp quang ph i s d ng mã t y n thích ố ề ín ệ eo ằ ả ử ụ ru ề h p ợ

Để ph hiát ệ đượ ỗn c l i t yru n ng i sề ườ ta ử ụ d ng thêm các ít b kiểm tra ch n M sẵ ã a ử

s th c t không s d ng t ng cáp quang vì ai ự ế ử ụ ro độ y gi m su ả đường truy n nh ề ỏ

hơn 20dB, l i xu t hi n nh và thỗ ấ ệ ỏ có ể ỏ b qua được

Kênh vệ nh ti khác với kênh c và kênh phát áp són trêng mặ đất t blà có ăng

t n r ng và s h n ch công ầ ộ ự ạ ế suấ pht át Khuếch đại công suất c a các ủTransponder àm vi c g n nh b hoà trong các i u ki n phi tuy n Do ó s l ệ ầ ư ão đ ề ệ ế đ ử

d ng i u ch ụ đ ề ế QPSK t i u C hlà ố ư ác ệ ố th ng truy n qua v nh thề ệ ti ường công tác

ở ả ầ d i t n s c ố ỡGhz

Ví d : B ng Ku: ụ ă Đường lên: 14 - 15 GHz; Đường xu n 11,7 -ố g: 12,5 GHz

1.5.4 Phát sóng truy n hình s t rên m t t

H th ng ph sóng truy n hình s m t t s d ng phệ ố át ề ố ặ đấ ử ụ ương pháp i u ch đ ề ế

COFDM (gh kênh th t n s mã tr c giao) COFép eo ầ ố ự DM là ệ ố h th ng có khả ă n ng

ch ng nhi u cao và th ố ễ có ể khắ phục c hi u ng bóng mệ ứ a, cho ph b o v phép ả ệ átsón s tr c nh h ng c a g ố ướ ả ưở ủ can nhi u và ễ các kênh lân ậ c n

H th ng COFDM ho t ng theo ngệ ố ạ độ uyên t c i u ch dòng d u b ng ắ đ ề ế ữ liệ ằ

đ ềi u ch v giế à ả đ ềi i u ch c sóng mang th c hi n nh b bi n ế ác ự ệ ờ ộ ế đổi Four nhanh ierFFT dưới ạd ng FFT 2K và FFT 8 V i lo i vi mK, ớ ạ ạch ên có tr th thi t k cho ể ế ế

ho t ng c a 6785 sóng mang C hãng RACE thi t b ph sóng tạ độ ủ ác có ế ị át ruyền hình cho 896 sóng mang, hãng NTL cho 2000 ng mang só

1.6 Các tiêu chu n truy n hình sẩ ề ố mặ đất t hi n nay trên th gi i ệ ế ớ

th gi ế ới Đ ó ũc ng y u t giúp nh h ng vi c là ế ố ta đị ướ ệ nghiên c u, vi c l a ứ ệ ự

ch n tọ iêu chu n phù h p cho r ng mình ẩ ợ iê

Hình 1.10 B n phân b các n c tr th gi i l a ch n ti chu n D: ả đồ ố ướ ên ế ớ ự ọ êu ẩ VB -T

26

1.6.1 Chu n ATSC

Đặ đ ểc i m c ng :hu

H th ng ATSC có c u trúc d ng l p, t ng thệ ố ấ ạ ớ ươ ích ớ mô v i hình OSI 7 l p ớ

của ác ạc m ng d u M i l p ATSC th t ng thích v i ữ liệ ỗ ớ có ể ươ ớ các ứ ng d ng khác ụcùn l p ATSC s d ng d ng th c gói g ớ ử ụ ạ ứ MPEG-2 cho c Video, Aud và d ả io ữ

li u ph Cệ ụ ác đơn vị d u d c nh phù h p v i s a l gh dòng ữ liệ có độ ài ố đị ợ ớ ử ỗi, ép

ch ng trình chuy n mươ , ể ạch, ng b , nâng cao tính nh hođồ ộ li ạt và t ng thí vươ ch ới

tr nhi u (SNR) 14, B và t c d u b ng 19,3 Mb/s ên ễ là 9d ố độ ữliệ ằ

H th ng chuy d ng cho ệ ố ên ụ phát thanh truy n hình s mề ố ặt đấ đ đượt ã c hi p ệ

h ARIB ội đưa ra và được h i ộ đồng công ngh vi n thông c a B thông ệ ễ ủ ộ tin b u ư

đ ệi n (MP thông qua nhT) ư ộ ả m t b n d th o tiêu uự ả ch n cu i cùng Nh t B n ẩ ố ở ậ ả

H th ng này ệ ố có ểth truy n d n các ch ng trình truy n hình, ề ẫ ươ ề âm thanh ho c d ặ ữ

li u t ng h p ISDB-T s d ng tệ ổ ợ ử ụ iêu chu n mã hoá ẩ MPEG-2 trong quá trình nén

và ghép nh H th ng s d ng ph ng kê ệ ố ử ụ ươ pháp ghép đ ầ a t n tr c gự iao OFDM cho

ph truy n a ch ng trình ph c t p v i các i u ki n thu kh nhau, truy n d n ép ề đ ươ ứ ạ ớ đ ề ệ ác ề ẫphân c p, thu di ng v.v các sóng mang thành ấ độ phầ đượ đ ền c i u ch QPSK, ếDQPS K, 16QAM ho c ặ 64QAM Chu n Iẩ SDB-T th s d ng cho có ể ử ụ các kênh truy n r ng 6, 7 h 8MHz.ề có độ ộ ay

27

DVB ( giDi tal Vid Broad seo ca ng) m t ti là ộ tổ ch m trên 200 thành viên ức gồ

của hơn 30 n c n m ph trướ hằ át iển ỹ k thu t ph s t ng to Ch Âu và cho ậ át ố ro àn âu

các khu v c kh ch ự ác Tổ ức DVB ph ra nhân iều ph ban, tân ron đ có cácg ó ph b ân an

chính:

phương ph i u ch QPSK (Quadr ue Phase - Shift Keying), m i sóng mang áp đ ế ế at ỗ

ch m t b ph áp T c bit to ộ ộ át đ ố độ ruyền tải ố đ t i a khoảng ,1Mbps B r g b ng 38 ề ộn ă

thôn m i b ph áp g ỗ ộ át đ từ 36 đến 54 MHz

từ 7 đến 8 MHz và ph ng pháp i u ch 64QAM 4 Quadratue Amplitudươ đ ề ế (6 e

Modu ion) DVB-C m SNR (t s Sign №is cao và i u blat có ức ỉ ố al/ e) đ ề iến kí sinh

(Intermodula on) th p T c bti ấ ố độ it l p truy n MPEG-2 t i a ớ ề tải ố đ là 38,1 Mbps

D VB -T - Phát tri m ng p hát hình s m t t: V i v ph minh ra i chớ iệc át đ ều ế

gh a ép đ tần ực tr giao (COFDM) s d ng cho ph thanh s (DAB) và ph hình ử ụ át ố át

s m t ố ặ đất (DVB), r iất nh ều n c ã s d g ph ng th c này T c bit t i ướ đ ử ụn ươ ứ ố độ ố đa

27,14 Mbps ( ng v i d thông ứ ớ ải cao ần t 8Mhz)

28

CHƯƠNG II: TRUYỀN HÌNH S MỐ ẶT ĐẤT THEO TIÊU CHU N CHÂU Ẩ

ÂU (DVB-T) V I K Ớ Ỹ THUẬT GHÉP ĐA TẦN TR C GIAO CÓ MÃ Ự

(COFDM)

2.1 Tiêu chuẩn truy n hình s ề ố mặt đất ETSI EN300744

Ti chu n át thanh têu ẩ ph ruyền hình s m ố ặt đất ETSI EN 300744 được U bỷ an

k thu ph thanh truy hình Châu Âu Jỹ ật át ền TC nghi c u và ên ứ đề xuất Ti êuchuẩn n ã ày đ được D t y n hình s Ch Âu (DVB proự án ru ề ố âu ject) thông qua ng ày

11 tháng 6 n m 1999, c g b v ngày 30 tháng 9 n m 1999 ă ôn ố ào ă Thành l tháng ập

9 n m 1993ă , đến ay DV đ có hơ n B ã n 200 thành trên th gi nhi m v cế ới, ệ ụ ủa nó là

th iết lập môi tr ng dườ ịch ụ v truy hình s s d ng ti chu n n MPEG-2 ền ố ử ụ êu ẩ én

JTC được thành lập ă n m 1990, là mộ tổ ức ết ợt ch k h p c a U b ph thanủ ỷ an át h truy hình ền Châu Âu (EBU), U b êu chu k thu t ỷ an ti ẩn ỹ ậ điện tử Châu Âu (CENELEC) và Việntiêu chu n vi thông Ch Âu (ẩ ễn âu ET I)S

2.1.1 Ph m vi c a tiêu chu n

Ti cêu huẩn ày mô tả ệ hố n h t ng truy d cho truy hình s mền ẫn ền ố ặt t Nđấ ó

x nh h th ng i ch mã hoá kênh dùng cho ác đị ệ ố đ ều ế, các ịch ụ ru ền d v t y hình s ố

mặt đất nhi ch ng trình nh : LDTV/SDTV DTV DTV ều ươ ư /E /H

- Ti chu n mô chung h t êu ẩ tả ệ hốn cơ ản ủg b c a truyền hình s m ố ặt đất

- Tiêu chu x nh ẩn ác đị các êu cầu y ch êu chuỉ ti ng, và các đặ điểm ủc c a hệ

th g b n, mốn cơ ả ụ đc ích ạt để đ được chất l ng dượ ịch ụ v

- êu chu x nh t hi Ti ẩn ác đị ín ệu đượ đ ềc i u ch s cho ph vi t ng thích gi a ế ố để ép ệc ươ ữcác phần t iết ị đượ ản xuất b i ch b c s ở ác nhà s n xu kh nhau ả ất ác Đạt đượ điều c n ày

b ng ằ cách mô chi ti htả ết tín iệu ử x lý ở phía các modu trong khi ó thì vi x le, đ ệc ử

lý ởcác áy thu m m là để ở cho các ải ph th gi áp ực hiện khác nh au

H th ng ệ ố đượ địc nh nghĩa là một th b g m nhiết ị ồ ững khối ch c nứ ăng, tín

hiệu đầu vào là dòng t y n MPEG-2 nh n ru ề tải ậ đượ tại đầuc ra của b ộ gh kênh ép(Multip xer), le đầu ra là hi RF i t i anten H ttín ệu đ ớ ệ hống ươ g t n thích ực tiếp tr

v chuới ẩn n én tín ệu hi vid MPEG-2 ISO/Ieo EC 13 18 8

Do h tệ hốn đượg c thi t k cho tế ế ruyền hình s m ố ặt đất hoạt động trong b n tă g ần

UHF iện h có, n i i h th g ph i kh ng ch ng nhên đò hỏ ệ ốn ả có ả nă ố iễu ốt từ t các máy

29

ph át tương t ho ng cùng kênh ho c kênh lự ạt độ ặ iền ề đò hỏi h th ng ph h k , i ệ ố ải có iệu

su sất ử dụng ph t c b ng t UHF, i n có th m b ng v s ổ ần ao ă ần đ ều ày ể đả ảo bằ iệc ử

dụng ạm ng n đơ tần (SFN)

Hình 2.1 s klà ơ đồ hối c a mủ ột h th g phát hình s mặt ất C hệ ốn ố đ ác tín iệu hình ảnh, âm thanh s qua m t lo ẽ ộ ạt quá trình x c i cùng t ử lý để uố ại đầu ra anten

c ng v hũ ẫn là tín iệu cao ầ t n ph i nh ng nh ng tính n ng át đ ư ữ ă ưu iệt ủ v c a truy ềnhình s mố ặt ất đ ho toàn lại àn được th hiể ện trong các quá trình x này C ử lý áckhối nét t tr hình sđứ ên ẽ khi có cấu hình h th ng dùng cho ệ ố điều ch phế ân c p ấ

Kh i ố Splitter (b tách) ânph ch dòng d ia ữ liệu thành 2 lu ng v i nh ng m c ồ ớ ữ ứ ưu

tiên khác nhau t c b, ố độ it và tỷ lệ mã a hó khác nhau, nghcó ĩa kh n ng ch g là ả ă ốn

l i c a t ng dỗ ủ ừ òng it là ácb kh nhau S chung ta th m t h th ng m phát ch ơ đồ ấy ộ ệ ố áy ủ

y u s g m ế ẽ ồ phầ điềun ch ế OFDM và ph n mã hoá s a l C th ch c ng c a ầ ử ỗi ụ ể ứ nă ủcác khối nh sau ]: ư [3

Hình 11: S k i ch c n ng h th g át hình s m t ơ đồ hố ứ ă ệ ốn ph ố ặ đất.

a Ph n ghầ ép kênh và mã hóa u n d u MPEG-2 ng ồ ữ liệ

Các tín hi u vệu đầ ào g m hình nh, âm thanh và ồ ả các ữ ệu d li ph s ụ ẽ được số

30

hóa nh kh i gh kênh và mã hóa nén ờ ố ép MPEG-2 Đầu ra c a ủ khối này s dòng ẽ làtruy truy ền ền tải MPEG-2 (dòng d ữ liệu số ) v i m t t c ớ ộ ố độ b it nhấ địt nh đƣa

vào máy ph át Đây là quá trình s hóa hi u ố tín ệ

b Kh i mã hóa phân tán n ng l ng và ph i h p ghố ă ƣợ ố ợ ép kênh

m b cho vi truy d n kh g có l dòng u kh

n sén ẽ đƣợc ng nhiên ho C ẫu á ác gói ữ liệu ày đầu ên đƣợd n ti c nh n d ng ậ ạ bởi

chuỗi iả ngẫu nhiên PRBS M c g ụ đích ủ c a quá trình này ph tán n ng llà ân ă ƣợng

trong ph t hổ ín iệu ố s và x nh s nh ph thác đị ố ị ân ích ợ h p (lo b các cại ỏ huỗi d ài

“ ”0 và 1 ), “ ” đồng th i ây c ng ờ đ ũ đƣợc xem quá trình ph i h p là ố ợ để ghép kênh truy t ền ải

c Kh i mã ngo i và ghố ạ ép xen ngoại (Outer encod and inter aver) er le

Dòng d lữ iệu s i ã au kh đ đƣợc ng nhẫu iên hóa s ẽ tiếp ụ đƣợ t c c x ử lý tại khối

mã ngo và ghép x nại en goại ở ĩ S d gọi "ngolà ại" vì v x ây th iệc ử lý ở đ là eobyte, còn mã i và ép x i l x lý theo nộ gh en nộ à ử "bit" B mã ngo s ng mã ộ ại ử dụ

R d- Solomon RS (204, 188, t=8) mã á d li u ee để ho ữ ệ đã đƣợ ngẫu nhi hoá c ên

nh m t r c gói d lằ ạo a ác ữ iệu đã đƣợc b vảo ệ lỗi Do đƣợc mã hoá th eo mã RS (204,188, t=8) nên ỗm i i dgó ữ liệu sẽ đƣợc thêm 16 byt ses ửa l i và nó có kh ỗ ả

n ng s a t i 8 l i tr g m t gói ă ử ớ ỗ on ộ Việc ghép ngo chính ghại là ép c by cá te với

m t chu kộ ỳ ghép qu đị h ƣới n tr c, th ng ƣờ độ s gh âu ép là l=12 ây c ng là Đ ũ

vi c nh m gi m tính phệ ằ ả ụ thuộc ốnth g kê c a l ủ ỗi

d Kh i mã n i (inner encoder) ố ộ

quá trình mã hoá p th nh ng vi mã s chi ti t t ng bit

Thông s mã hóa ố ở đây chính là t ỷ lệ mã hóa n/m /2, 2/3, 3/4 ) Ngh c (1 ĩa là ứ m

bí truy i thì ch n b mang thông n, t ền đ ỉ có it ti các bit còn là s a l i lại để ử ỗ

e Kh i gh xen n i (inner in rleaver) ố ép ộ te

D lữ iệu đến đây ẽ đƣợ s c tr áo hoàn àn eo ừ to th t ng bit, thông s r tin ẽ ất khác o svới b u Quá trình n gan đầ ày để iảm iểu l i n m c t i a th ỗ đế ứ ố đ

f Các kh i i u ch hi u (Ma er, a Adapta on, OFDM ) ố đ ề ế tín ệ pp Fr me ti

á trình x ph t p nh ng v nguy th h nhĐây là qu ửlý ức ạ nhất, ƣ ề ên lý ta có ể iểu ƣ sau: d ữ liệu s khi ã ho thành mã s l i sau đ àn ửa ỗ ẽ đƣợc ánh x lên chòm s i chạ ao đ ều ế

Th c ra ự đây không ph là bi i Digải ến đổ ital n og thu n tuý thông th/A al ầ ường

Mà ó là quá trình ho ch nh hàng đ àn ỉ ngàn sóng mang m b vi c ph để đả ảo ệ át tín

hiệu l an n ên te

H tệ hống DVB-T th ho có ể ạt động trong b ng ă tần 8Mh 7Mhz và 6Mh ch z, z, ủ

y ch kh nh ếu ỉ ác au ở tầ ố cl ck c a h th ng và m t s thông s lin s o ủ ệ ố ộ ố ố ên qu an đến ần t

s clock s ph nh ố ẽ ải tí lại ơ đồ ấ S c u trúc, các nguyên tắc mã, s xự ắp x p, ế ghép xenđược giữ nguyên, ch t c thông t c a h t ng s gỉ có ố độ in ủ ệ hố ẽ iảm th h s 7 ho eo ệ ố /8 ặc6/8

Truy hình s ền ố mặt đất ử ụ s d ng nguy gh ên lý ép đa ần ực iao có mã (COFt tr g DM)

Gh a t tr c giao (OFDM) ép đ ần ự được th h n p i th s qu trình ực iệ tiế nố eo au á mãhoá kênh ( ann Ch el Coding)

Gh kênh ph ch ép ân ia tần ố s (FDM) là cơ ở ủ s c a gh a ép đ tần tr giao ựcOFDM D g truy t n i ti MPEG-2 òn ền ải ố ếp đầu v ào được chuy i thành n ển đổdòn b song song, v i n phù h p v i s l ng sóng mang Nh ng dòng b g ít ớ ợ ớ ố ượ ữ ítsong song n s ày ẽ được ánh x lạ ên ữnh ng sóng mang r ng r nh ng sóng mang iê ẽ, ữ

r ng r iê ẽ được ép ựgh tr c giao, k thu n cho ph t y n ỹ ật ày ép ru ề đồng t i a sóng hờ đmang tr kênh trên uyền mà các sóng mang k ế cận không gây can nhiễu sang nhau

Nh ng sóng man riêng r ữ g ẽ đượ điềuc ch Qế PSK, 16 QAM ho 64 ặc QAM

Mã hoá kênh cần thi cho v truy n t i d ết iệc ề ả ữ liệu nh m ch g l i s trằ ốn ỗ ai ên đường truy do ền tác động c a nhi u Mã hoá kênh g m h ph chí : kủ ễ ồ ai ần nh hối m ngo ã ài(Ou Coder) nh m ki m ter ằ ể soát ử s a lo l i sai x ra chi u d x nhạt ỗ ảy có ề ài ác đị , khối

mã hoá trong (Inner Coder) nhằm ki m so s a và b l i cho m t lo l i s có ể át ử áo ỗ ộ ạt ỗ ai chi d l n h n chều ài ớ ơ iều d l i quy nh Mã nài ỗ đị goài ử dụ s ng mã R d-Soloee mon RS (188, 204), ghép en x ngo (Outer ài Inte ler av chi s l=12 bye) có ều âu tes, gi g nh ốn ư

truyền hình vệ nh và truy hình cáp Mã t ng s d g mã vòng xo gi ng ti ền ro ử ụn ắn ố

nh tư ruyền hình vệ tinh v i ớ các tỷ lệ ã m hoá kh nhau ác

32

Kho ng b o vả ả ệ mềm dẻo cho phép th kiết ế ệ hố h t ng với nhi u cấu hình kh ề ác

nh nh : m ng au ư ạ đơ tầnn di ện rộng ho c m ph ặ áy át đơn l ẻ, đảm ả b o v siệc ử dụn ố đg t i a b ng t n ă ầ

th ng i t c t y n d khác nhau, k thu OFDM h

ch n l a v sọ ự ề ố lượng sóng mang, b sa ơ đồ đ ềi u ch QPS 16 Qế K, AM và 64 QAM

v kho ng b v kh nhau cho ph là ả ảo ệ ác ép àm iệc vớ v i m ng n tần nh và lớn ạ đơ ỏ

Tron mộ đ ều ệg t i ki n x nh, v thu ch ng trình t y n hình t m t sác đị iệc ươ ru ề ừ ộ ố máy phát ho t ng tr cùng ạ độ ên mộ tần ốt s r l nh n, các m ph là ất có ợi, tất iê áy átnày đều t y m t chru ền tải ộ ương trình truy hình ền đượ đồc ng b ch ch ộ ặt ẽ tạo nên

m nạ g đơ tần n

H th ng c ng cho ph h m kênh và ệ ố ũ ép ai ức mã điều hế c ph c p Tr g ân ấ on

tr ng h p n s kườ ợ ày ơ đồ hối c a hủ ệ thống thêm ph có ần các hối v k ẽ đứt n nh trên ét ưhình v 2.1 B ch ch dòng t hi ẽ ộ ia ia ín ệu đầu ào v thành h dòng hai tín iệu MPEG độc

l p: dòng t hi ậ ín ệu có độ ưu tiên cao và dòng tín hi có ệu độ ưu ti th p Hai ên ấdòn b n g ít ày được ph b tr bân ố ên iểu đồ chòm s i k i Mapper ao bở hố

Để đảm b th dùng m thu n gảo có ể áy đơ iản thu được htín iệu phân cấp này,

h th g ch s d g mã kênh vệ ốn ỉ ử ụn à điều ch ph cấp mà không dùng mã ế ân nguồn phân c p Th ph ng th c này, m t chấ eo ươ ứ ộ ương trình truyền hình được truy ềnđồng th i d i h dờ ướ ai ng: t c b th i ph g th p và d ng th h ạ ố độ ít ấp vớ độ ân iải ấ ạ ứ ai là

t c b caố độ ít o vớ đội ph gi c h n T ng hai tr ng ân ải ao ơ ro cả ườ hợp, máy thu ch ỉ

c m t b bao g m ần ộ ộ ồ các khố ới v i ch c n ng ng c l vứ ă ượ ại ới máy ph kát: hối g iải

gh x t ng, gi mã ép en ro ải hoá trong, giải ghép x ngoài, gien ải mã hoá ngoài và

g gh kênh M thu ch iải ép áy ỉ cần có thêm ch c n ng ph ứ ă ân tách dòng bít được

c n s phân b thọ từ ự ố rong bi u sao ể đồ

ch ph cho ph truy song song ch ng trình kh nha

33

vùng ph sóng H nói ch ác, kho ng ch gi a ủ ay cá kh ả cá ữ các đài ph k át ế cận ẽ s quy t nh dài c a ế đị độ ủ kho ng b v Ví , i mả ảo ệ dụ vớ ạng n tần lớn, kho ng b o v đơ ả ả ệ

ph nh 200ảiít ất là µs

Có 2 phương v s l ng sóng maán ề ố ượ ng Kho ng cá t t ả ch ố nhấ làt 896µs đối

v i 8k-mớ ode và 224µs đối v i -mod T ng ng v i 2 ph ng v s ớ 2k e ươ ứ ớ ươ án ề ố

l ng sóng mang, kho ng ch gi a c sóng mang s 1116 Hz và 4464 Hz ượ ả cá ữ ác ẽlà

Bộ điều chế

Bộ giải điều chế

Hình 12: Hệ thống truyền dẫn số

34

2.2.1 Khoá d ch biên (ASK)

Sóng điều biên được thiết kế thay đổi biên độ sóng mang tỷ lệ với băng gốc và thường được tạo ra bằng cách nhân sóng mang hình sin với tín hiệu băng gốc Hình 2.3 là sơ đồ nguyên lí điều biên

Tín hiệu băng gốc S(t)

Sóng mang Cos(ω o t + ) 

Bộ ghép kênh

Sóng đã điều chế A(t) = S(t).Cos(ω o t + ) 

Hình 13: Sơ đồ nguyên lí điều biên

35

Xét một xung lƣỡng cực là tín hiệu băng gốc Khi xung là 1, chiều biên độ sóng mang ngƣợc với khi xung là -1 Nói cách khác, pha đƣợc đảo, Điều biên theo kiểu này

đƣợc gọi là ASK đảo pha hay khoá đảo pha (PRK)

Hình 15: ASK đảo pha (PRK)

Ở đây vì tín hiệu băng gốc S(t) là xung NRZ lƣỡng cực nhận hai giá trị nhƣ ở hình 2.5 nên dạng són đã đƣợc điều chế có dạng giống với ASK đảo pha Sơ đồ điềug chế này sử dụng hai mức pha lệch nhau 180° và đƣợc gọi là 2PSK hoặc PSK nhị phân (BPSK) Hình 2.6 cho thấy một sơ đồ pha của tín hiệu 2PSK

36

Nếu n = 4, Δ = π/2 và tín hiệu băng gốc là một xung NRZ nhận 4 mức giá trị thì sẽ 

có dạng sóng đã điều chế như hình 2.7c Sơ đồ điều chế này sử dụng 4 pha lệch nhau 90°, được gọi là 4PSK hay là PSK cầu phương (QPSK)

-3 3

1

0 S(t)

P(t) -1

37

Hình 2.7b biểu diễn sơ đồ pha tín hiệu 4PSK Giống như 2PSK, nếu tín hiệu băng gốc không bị hạn băng thì tín hiệu 4PSK cũng dịch chuyển tức thời trên vòng trong đơn vị Bên cạnh 2PSK và 4PSK còn có PSK nhiều pha như là 8PSK, 16PSK Hình 2.8 đưa ra sơ đồ pha đối với 8PSK, và 16PSK

Các điểm tín hiệu phân bố đều trên đường tròn Khoảng cách giữa các điểm tín hiệu biểu diễn khả năng chống nhiễu của hệ thống Khoảng cách càng gần thì càng dễ bị nhiễu ] [3

Hình 18: Sơ đồ pha

Sóng điều chế biên độ vuông góc có thể nhận được bằng cách thay đổi đồng thời thông số biên độ và pha, nó thực hiện truyền dẫn có hiệu quả các mã nhiều mức

2.2.3.1 Bi u di n tín hi u c u phể ễ ệ ầ ương.

Trước khi miêu tả điều chế biên độ cầu phương ta hãy xét sự biều diễn cầu phương của các tín hiệu Một tín hiệu hình sin: cos(ωot + ) có pha xác định được trình bày bằng định lí cộng của hàm lượng giác như sau:

cos(ωot + ) = cos .cosωot - sin.sinωot Trong biểu thức này cosωot và sinωot là các tín hiệu hàm sin có hiệu số pha là 90°

và cắt nhau vuông góc trong biểu đồ pha Cos  và tương ứng sin là các hệ số của chúng, có thể biểu diễn tất cả các điểm tín hiệu của sóng điều chế nhiều mức bằng cách chọn thích hợp các hệ số này

2.2.3.2 Bi u diể ễn điều pha QAM

Bây giờ ta xét biểu diễn cầu phương của 4PSK Sóng 4PSK E(t) có thể được biểu diễn là tổng của hai tín hiệu hình sin vuông góc với nhau như sau:

38

E(t) = e1(t) + e2(t) = {S1(t).cosωot + S2(t)sinωot}/√2

Bảng 2.1 cho ta thấy hai tín hiệu băng gốc S1(t), S2(t) và các tín hiệu tổng tạo thành

Bảng 2 : Biểu diễn tín hiệu trực giao 4PSK1

Nếu e1(t) và e2(t) là các sóng điều biên có hai giá trị thì có thể kết hợp chúng để tạo thành các sóng điều chế có 4 điểm tín hiệu Vì quỹ tích vectơ của các tín hiệu bị hạn băng không dịch chuyển trên đường tròn đơn vị nên các sóng thu được khác với tín

Hình 2.9b: Biểu đồ không gian tín

kì trên biểu đồ không gian tín hiệu như là một điểm tín hiệu [3]

2.2.3.3 QAM nhi u tr ng thái ề ạ

QAM cho phép sắp xếp ngẫu nhiên các điểm tín hiệu cũng như dễ dàng thực hiện điều chế và giải điều chế tín hiệu nhờ tính chất cầu phương của các tín hiệu Ngoài ra, cách sắp xếp thường được sử dụng khi thuộc tính C/N đòi hỏi khá cao Hình 2.9b cho thấy một cách sắp xếp các điểm tín hiệu đối với 16 mức Ta thường gọi cách sắp xếp này là 16QAM QAM nhiều trạng thái có thể được tạo thành bởi hai tín hiệu có biên độ trực giao có n mức, vì vậy có 2n điểm tín hiệu

Khi n = 2 thì QAM giống hệt cách sắp xếp tín hiệu của 4PSK Khi n= 4 thì điều chế

là 16-QAM, khi n = 6 hoặc 8 thì điều chế tương ứng là 64 QAM hoặc 256- -QAM Tiêu chí thiết kế chòm sao của QAM là:

- Khoảng cách tối thiểu giữa các trạng thái càng lớn càng tốt

- Sự khác biệt về pha tối thiểu giữa các trạng thái càng lớn càng tốt

QAM hiệu quả hơn PSK tuy nhiên nó không thể thay thế hoàn toàn cho PSK, vì PSK dùng bộ khuyếch đại công suất lớn mà không làm méo tín hiệu còn QAM khi khuyếch đại công suất lớn tín hiệu sẽ bị méo Do đó QAM dùng để truyền dữ liệu ở