Phân tích so sánh và mô phỏng các kỹ thuật QAM khác nhau được sử dụng trong DVBT2

Nhóm Phan Văn An : B16DCVT003 Vương Quốc Anh : B16DCVT019 Lương Tiến Đạt : B16DCVT051 Nguyễn Văn Điệp : B16DCVT059 Nguyễn Văn Tú B16DCVT331 : Phân tích so sánh mô kỹ thuật QAM khác sử dụng DVBT2 Tóm tắt nội dung: Mục tiêu: Mục đích báo đề phân tích so sánh hiệu suất kỹ thuật QAM sử dụng DVBT2 áp dụng cho sở liệu ngẫu nhiên cho hình ảnh Phương pháp / Phân tích thống kê: Cơng việc đề xuất sử dụng MATLAB làm công cụ áp dụng kỹ thuật DVBT2 sử dụng kỹ thuật điều chế 16 QAM 64 QAM Các phân tích quan sát ảnh hưởng tăng lên SNR so với BER tương ứng Trong trường hợp hình ảnh, điều tương tự xác minh cách trực quan cách xem chất lượng tái tạo Phát hiện: BER đạt giảm giá trị SNR gia tăng có cân tốt hai giá trị này, 16 QAM 64 QAM áp dụng DVBT2 Ngồi ra, thấy hình ảnh tái tạo tốt trường hợp SNR chút Cải tiến: QAM hiệu hơn, 16 64 QAM có tiềm tốt nhắm mục tiêu thu kết 1 Giới Thiệu Bài viết mô tả tiêu chuẩn Phát truyền hình số mặt đất (DVB-T) tiêu chuẩn thay thực tiêu chuẩn tương tự có có tồn cầu Phần quan trọng tiêu chuẩn thu hồi tín hiệu hoàn hảo đầu thu ngăn chặn ảnh hưởng kênh mà qua nhiễu thay đổi thời gian Trong trình truyền tải thực hiện, liệu - âm - video thơng tin hình ảnh liệu ngẫu nhiên xử lý để ghép kênh phân chia tần số trực giao (COFDM) trước chúng điều chế cách sử dụng chòm điều chế biên độ cầu phương - QAM Sau hình thành khối, IFFT - Biến đổi Fourier ngược thực với điểm 2048 8192, xác định yêu cầu băng thơng số lượng sóng mang Một số sóng mang giữ lại để dự trữ sử dụng cho ký hiệu hoa tiêu - cần thiết để thu tín hiệu hiệu quả, sóng mang khác sử dụng cho băng bảo vệ Hạn chế DVBT: Mặc dù có nhiều ưu điểm việc triển khai hệ thống DVB-T, có nhiều thiếu sót giống mà bỏ qua Hạn chế hạn chế quan trọng: hình thức tốc độ bit hỗ trợ nó, giới hạn khơng tương thích tiểu chuẩn có tiêu chuẩn thay đổi cách nhanh chóng Đối với việc truyền tải HDTV - truyền hình độ nét cao đáp ứng nhiều kênh phát sóng hơn, nên cần tiêu chuẩn mạnh mẽ Điều thứ hai thiếu tương tác với người dùng, cần nâng cấp Hạn chế thứ ba hệ thống DVB-T hiệu suất thấp với tính tạm thời tính di động, hạn chế tập trung phương tiện di chuyển Cuối Mạng tần số đơn - SFN, tín hiệu lặp lại tạo nhiễu cho phiên tín hiệu chúng tổn hại đến chất lượng thu tín hiệu Figure Functional Block Diagram of DVBT2 Sự phát triển DVBT2 Một tiêu chuẩn cung cấp khả nâng cao chắn cần thiết kịch mặt đất tiêu chuẩn DVBT hệ thứ hai, thường biết đến DVB-T2 Nó thiết kế cách để hỗ trợ thiết bị thu cố định mà trang bị cho thiết bị thu có di động cần thiết Nó thiết kế theo cách để trì đặc tính phổ tiêu chuẩn tổ tiên - tức DVBT Hình cho thấy sơ đồ khối chức máy phát DVB-T2 Thay đổi quan trọng thực chiến lược sửa lỗi kế thừa từ DVBS2 Một kết hợp LDPC - Mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp mã BCH - Bose-ChaudhuriHocquenghem cải thiện hiệu suất số lượng lớn mang lại mạnh mẽ việc nhận tín hiệu hiệu FEC - kỹ thuật mã hóa kiểm tra lỗi chuyển tiếp tốt nhiều so với Mã kết hợp sử dụng DVBT để đạt mục đích tương tự Đối với kỹ thuật điều chế có liên quan, DVBT2 sử dụng OFDM tương tự sử dụng DVBT, sử dụng kỹ thuật điều chế giới thiệu ký hiệu dài với sóng mang 16K 32K để tiến hành tăng chiều dài khoảng bảo vệ mà không làm hỏng hiệu suất quang phổ Thế hệ thứ hai cung cấp kết hợp nhiều sóng mang khác độ dài khoảng bảo vệ trở thành tiêu chuẩn linh hoạt sử dụng cho kết hợp Một sửa đổi quan trọng cung cấp DVBT2 diện mẫu hoa tiêu khác định dạng phân tán, lựa chọn chúng thực tham số truyền Do tất thay đổi ngắn thực kỹ thuật điều chế cập nhật, tiêu chuẩn xuất mang lại hiệu quang phổ tốt Trong sơ đồ khối, thấy việc xen kẽ thực nhiều lần - liên kết bit - liên thời gian sau tần số xen kẽ để tránh lỗi xảy nhiều tốt đưa cách để mẫu lỗi ngẫu nhiên khung LDPC Tỷ lệ lỗi bit thu từ giải mã nội tính đến cho tất kết so sánh viết Để so sánh hợp lý thực DVBT DVBT2, phải xem xét quasi-error free (QEF) BER = · 10-4 BER = 10-7 cho giải mã DVB-T DVB-T2 sau giải mã tích chập LDPC , tương ứng Nếu giá trị tham chiếu QEF xem xét, mơ hình kênh nhiễu Gaussian trắng (AWGN) phụ gia - đạt mức tăng 6dB hai tiêu chuẩn kênh Rayleigh - gần 4dB DVBT2 áp dụng cho liệu ngẫu nhiên - BER so với SNR Bài viết nghiên cứu bao gồm nghiên cứu liên quan đến kỹ thuật DVBT2 sửa đổi từ DVBT phương pháp mã hóa LDPC mã BCH xác minh luồng liệu ngẫu nhiên Sau đạt kết tái tạo kết mong đợi mong muốn, kỹ thuật cụ thể áp dụng hình ảnh màu kết 4, 16 64 QAM so sánh Có thể thấy từ biểu đồ cho kỹ thuật 16 QAM sử dụng làm kỹ thuật điều chế DVBT2, biểu đồ hiển thị giá trị BER cho giá trị SNR cho Sự cải thiện đạt BER (bằng cách cải thiện, giảm đề cập.) Giá trị tổng quát cho phép BER lấy 10e-5 đạt 16 QAM cách sử dụng / cung cấp / trì SNR mức xấp xỉ 7,5 dB.Nó nhìn thấy biểu đồ Hình Hình BER so với SNR DVBT2 sử dụng 16 QAM Điều tương tự áp dụng cách sử dụng 64 kỹ thuật QAM kỹ thuật điều chế DVBT2, biểu đồ hiển thị giá trị BER cho giá trị SNR cho Sự cải thiện đạt BER quan sát Biểu đồ kết quan sát Hình Hình BER so với SNR DVBT2 sử dụng 64 QAM Giá trị tổng quát cho phép BER lấy 10e-5 đạt 64 QAM cách sử dụng / cung cấp / trì SNR mức xấp xỉ 11,86 dB Hình cho hai kỹ thuật, đồ thị BER so với SNR vẽ để thực so sánh khép kín chọn kỹ thuật cần thiết Hình BER so với SNR DVBT2 sử dụng 16 64 QAM Kết mô Công việc nghiên cứu đề xuất tiến hành tìm phương pháp tối ưu tốt để thực DVBT2 cách sử dụng kỹ thuật QAM hiệu tối ưu hóa cho giá trị SNR cho giá trị BER chấp nhận Toàn công việc thực thực để tiếp tục thu kết tương tự tín hiệu video sau để triển khai chúng cho Phát truyền hình video kỹ thuật số - trở thành DVBH phổ biến Hình cho thấy làm QAM (rất giống với kết hiệu suất QPSK), thấy tái tạo tốt - tốt - hình ảnh tốt cho giá trị SNR lấy 1,92 dB, 1,95 dB 1,98 dB tương ứng Hình cho thấy 16 QAM, thấy tốt - tốt - tái tạo tốt hình ảnh cho giá trị SNR lấy 7,65 d B, 7,68 d -B 7,81 dB Hình cho thấy 64 QAM, thấy tái tạo tốt - tốt - hình ảnh tốt cho giá trị SNR lấy 11,79 dB, 11,81 dB 11,86 dB Bảng cho thấy so sánh DVBT với DVBT2 giữ điểm tài khoản Nó cho thấy hệ thứ hai cho thấy cải thiện SNR=1.92 SNR=1.95 SNR=1.98 Hình 4QAM áp dụng cho hình ảnh SNR=7.65 SNR=7.68 SNR=7.81 Hình 16QAM áp dụng cho hình ảnh SNR=11.79 SNR=11.81 SNR=11.86 Hình 64QAM áp dụng cho hình ảnh DVBT DVBT2 FEC thực mã REED FEC thực mã LDPC & SOLOMON & Convolutional Các chế độ 64QAM BCH QPSK, 16QAM, QPSK,16QAM, 64QAM, 256QAM Khoảng bảo vệ 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 1/4, 19/256, 1/8, 19/128,1/16, 1/32, Kích thước FFT 2K, 8K FFT size 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K Độ phân tán hoa tiêu 12% Độ phân tán hoa tiêu 1% Độ liên tục hoa tiêu 2.6% Độ liên tục hoa tiêu 0.35% Bảng cho thấy so sánh 16 QAM 64 QAM áp dụng cho bit liệu ngẫu nhiên tạo áp dụng DVBT2 lấy kết BER đạt để tăng dần giá trị SNR Bảng So sánh DVBT2 cách sử dụng kỹ thuật 16 64 QAM DVBT2 -16 QAM DVBT2 -64 QAM SNR BER SNR 7.5 dB 10-5 11.86 dB 10-5 dB 0.8 x 10-2 7.5 dB 0.5 x 10-1 dB 10-1 dB 0.5 x 10-1 BER Kết luận DVB-T2 cung cấp tốc độ liệu cao nhiều so với DVB-T (cho mức độ chắn tương đương) - khoảng từ 50% đến gần gấp đơi  Chòm quay / xoay  SFN lớn – mẫu hoa tiêu hỗ trợ  Lựa chọn nhiều cho khoảng bảo vệ Chế độ FFT cao (nhiều sóng mang )  Kiểm tra lỗi chuyển tiếp ngẫu hứng Điều chắn làm cho trở thành lựa chọn dịch vụ HD đưa vào tảng mặt đất Tuy nhiên, định nghĩa xác tham số hệ thống DVB-T2 quan trọng việc lập kế hoạch mạng DVB-T2 so với DVB-T Một điểm kết luận quan trọng khác sử dụng 64 16 QAM tương ứng, giá trị tương tự BER chấp nhận đạt cách áp dụng SNR cao Lợi ích việc chọn định dạng bậc cao - có nhiều điểm chòm sao, đó, truyền nhiều bit ký hiệu Thiếu sót điểm chòm gần liên kết dễ bị nhiễu Do đó, phiên QAM bậc cao sử dụng có tỷ lệ nhiễu tín hiệu đủ cao Tài liệu tham khảo Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), ETSI Std 2009 Sep; EN 302 755 V1.1.1 Synchronization Performance in DVB-T2 System, Md Sarwar Morshed Date accessed: 04/03/2009: Available from: http://wwwhome.cs.utwente.nl/~morsheds/Thesis_final_Morshed.pdf 3 DVB-T2: New Signal Processing Algorithms for a Challenging Digital Video Broadcasting Standard Available from: https://www.researchgate.net/publication/221907364_DVB.2010 DVB-T2 Performance Comparison with other Standards DVB – NCA Seminar - Date accessed: 18/08/2010: Available from: file:///C:/Users/gaja/Downloads/DVBT2_Performance_comparison_.pdf Eizmendi I, Velez M, Omez-Barquero D, Morgade J, Baena-Lecuyer V Slimani M.DVB-T2: The Second Generation of Terrestrial Digital Video Broadcasting System IEEE transactions on broadcasting 2014 June; 60(2):258-71 Polak L, Kratochvil T DVB-T and DVB-T2 Performance in FixedTerrestrial TV Channels 978-1-4673-1118- 2/12/$31.00 ©2012 Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T), ETSI Std 2009 Jan; EN 300 744 V1.6.1 DVB Fact Sheet 2014 August Available from: https://www.dvb.org/resources/public/factsheets/dvb-t2_factsheet.pdf Mehul C Parikh, Kishor G Maradia Comparative Analysis of Motion base Image Segmentation using Machine Learning Techniques Indian Journal of Science and Technology 2016 Mar; 9(9):1-9 10 Prabal Gupta, Singh RK, Maniraguha Fidele and Balpreet Singh Hadamard Matrix based Selected Mapping Hybridized with Clipping Technique for Peak to Average Power Ratio Reduction in OFDM System using Several Sub-carriers Indian Journal of Science and Technology 2016 Dec; 9(45):15 11 Scott L Linfoot IEEE, A Comparison of 64-QAM and 16- QAM DVB-T under Long Echo Delay Multipath Conditions IEEE Transactions on Consumer Electronics 2003 November; 49(4):978-82  ... thực so sánh khép kín chọn kỹ thuật cần thiết Hình BER so với SNR DVBT2 sử dụng 16 64 QAM Kết mô Công việc nghiên cứu đề xuất tiến hành tìm phương pháp tối ưu tốt để thực DVBT2 cách sử dụng kỹ thuật. .. tạo kết mong đợi mong muốn, kỹ thuật cụ thể áp dụng hình ảnh màu kết 4, 16 64 QAM so sánh Có thể thấy từ biểu đồ cho kỹ thuật 16 QAM sử dụng làm kỹ thuật điều chế DVBT2, biểu đồ hiển thị giá... - kỹ thuật mã hóa kiểm tra lỗi chuyển tiếp tốt nhiều so với Mã kết hợp sử dụng DVBT để đạt mục đích tương tự Đối với kỹ thuật điều chế có liên quan, DVBT2 sử dụng OFDM tương tự sử dụng DVBT, sử