652_Maglitskij_B.N._Printsipy_postroenija_sputnikovogo_televidenija_

в) редактирование параметров транспондера: Ред. Выбирается кнопкой «F2». Позволяет войти в режим редактирования и автоматического определение параметров транспондера;

б) удаление транспондера: Удал. Выбирается кнопкой «F3». Позволяет удалить выбранный транспондер.

Экран режима редактирования параметров транспондера представлен на рисун-

ке 3.27.

Рис.3.27 – Режим настройки параметров транспондера

Спомощью кнопок «» и «».выберите параметр для редактирования и

спомощью кнопок «◄» и «►» установите желаемое значение. Для сохранения

изменений нажмите кнопку «F1». Для выхода без сохранения – «».

Для входа в режим автоматического определения параметров транспондера в режиме редактирования параметров транспондера нажмите кнопку «F2». На дисплее появится таблица (рисунок 3.28), со следующими параметрами: частота и поляризация транспондера.

Рис. 3.28 – Задаваемые параметры

Установите исходные данные для определения параметров и нажмите «F1». Процедура будет индицироваться индикатором прогресса. По завершению процедуры при успешном определении параметров, на экране в режиме редактирования появятся значения определенных параметров, которые можно сохранить «F1». Если определить параметры не удалось, то прибор вернется в режим автоматического определения параметров. Возврат в режим редактирования параметров транспондера по кнопке «F2».

71

3.6.3 Порядок проведения измерений

В измерителе предусмотрены 5 режимов измерения:

-режим позиционирования антенны с одним LNB;

-режим анализатора спектра;

-режим таблицы параметров качества приема;

-режим позиционирования антенны с двумя LNB;

-режим позиционирования антенны по параметрам качества прием.

3.6.3.1 Режим позиционирования антенны с одним LNB

В основном меню выбора, режиму соответствует пиктограмма . В этом режиме производится измерение уровня радиосигнала в частотной точке. Вид экрана представлен на рисунке 3.29. В таблице 3.13 представлены значения указателей.

Рис. 3.29 – Измерение уровня радиосигнала в частотной точке

Табл. 3.13 – Значение указателей

	Позиция	Значение
	1	наименование спутника, выбранного в таблице спутников
		п.3.6.2.3.
	2	частота настройки по входу конвертора, т.е. частота транспон-
		дера
	3	В режиме синхронизации прибор измеряет и отображает по-
		грешность установки частоты гетеродина конвертора
	4	Параметр текущей настройки по частоте
	5	Измеренный уровень отображается в цифровом виде3
	6	Измеренный уровень отображается в графическом виде

3 Уровень радиосигнала может отображаться либо в дБ от 1 микровольта (dBuV), либо в дБ от 1 милливатта (dBm).

72

Продолжение таблицы 3.13

7Номер транспондера Достижение синхронизации по входному сигналу индицируется

8

символом L (lock), при этом строка заголовка режима начинает мигать. Если синхронизация не достигнута в позиции отображается символ U (unlock)

9 Частота настройки по входу измерителя

10 отображаются команды кнопок функциональной группы

Для уточнения или изменения настроек режима предназначена таблица параметров настройки. Для вызова таблицы используйте кнопку «F1». Вид таблицы представлен на рисунке 3.30.

Рис.3.30 – Таблицы уточнения или изменения параметров

3.6.3.2 Режим анализатора спектра

Переход в режим осуществляется из режима позиционирования антенны с одним LNB по нажатию кнопки «F3». В этом режиме на экране дисплея отображается спектр радиосигнала полосой 1200 МГц, т.е. вся ПЧ спутникового диапазона. Вид экрана представлен на рисунке 3.31:

Рис. 3.31 – Режим анализатора спектра

В позиции 3 отображается уровень радиосигнала в частотной точке (значение частоты отображается в позиции 1) на которую указывает маркер (пози-

73

ция 4). Маркер отображается вертикальной пунктирной линией. В нижней строке экрана (позиция 2) располагается описание назначения функциональных кнопок.

Настройка положения маркера осуществляется нажатием кнопок «◄» и

«►».

3.6.3.3 Режим позиционирования антенны по параметрам качества приема

В основном меню режиму соответствует пиктограмма . В этом режиме на экране дисплея отображается одновременно два параметра, характеризующих качество приема. Вид экрана представлен на рисунке 3.32.

Рисунок 3.32 – Параметры, характеризующие качество приема

В первой строке отображаются параметры настройки: наименование спутника, выбранного в таблице спутников (п.3.6.2.3), частота и поляризация транспондера, а также индикатор синхронизации (L-lock или U-unlock). При синхронизации строка заголовка режима начинает мигать. Каждый из параметров качества приема отображается в цифровом (позиции 1 и 3) и графическом (позиции 2 и 4) виде.

Выбор одновременно отображаемых параметров качества приема осуществляется в таблице настроек режима. Вызов таблицы осуществляется по кнопке «F2». Возможно отображение одновременно двух параметров из возможных:

PreBER, PostBER, MER или CNR, Level и N.Margin. Значение параметра

Level означает отображение на индикаторе значение уровня радиосигнала на частоте настройки, как в режиме позиционирования антенны с одним LNB

п.3.6.3.1.

При входном сигнале недостаточного качества вместо числовых значений параметров в позициях 1, 3 отображаются символы «---», на графических индикаторах (позиции 2 и 4) при этом индицируются минимально возможные значения соответствующих параметров. В процессе измерения обновление значений параметра PreBER происходит через 1 – 10 сек, PostBER – через 7 – 9 сек, MER (CNR и N.Margin) – через 1 – 2 сек, параметр Level индицируется без задержки. Во время ожидания на месте цифрового значения отображается аними-

74

рованная бегущая строка из символов «-», сигнализирующая о процессе измерения.

3.6.3.4 Режим таблицы параметров качества приема

Переход в режим осуществляется из режима позиционирования антенны

с одним LNB по нажатию кнопки «F2». В этом режиме на экране дисплея отображается таблица параметров, характеризующих качество приема и идентификационные данные. Вид экрана представлен на рисунке 3.33.

Рис. 3.33 – Оценка параметров качества приема

В первой строке отображаются параметры настройки: наименование спутника, выбранного в таблице спутников (п.3.6.2.3), частота и поляризация транспондера, а также индикатор синхронизации (L-lock или U-unlock). При синхронизации строка заголовка режима начинает мигать. В следующих трех строках отображаются значения параметров: частота ошибочных битов в цифровом потоке перед декодером Витерби/LDPC – PreBER, после декодера – PostBER, коэффициент ошибок модуляции – MER или отношение несущаяшум (С/N) – CNR, а также запас помехоустойчивости - Mrg (Noise Margin). Параметр PostBER сопровождается индикацией достижения порогового значения 2·10-4 (для DVB-S сигнала). Если значение меньше порогового значения, то в строке индицируется PASS (допустимое значение), в противном случае индицируется FAIL.

Коэффициент ошибок модуляции (MER) ассоциируется с отношением сигнал-шум сигнала на входе приемника и позволяет оценить способность приемника декодировать сигнал без ошибок. MER измеряется в дБ и позволяет, также как параметр запас помехоустойчивости, оценить запас по отношению сигнал/шум для безошибочного декодирования спутникового сигнала.

Параметр BER перед декодером Витерби/LDPC так же как и MER (CNR) характеризует качество входного сигнала и показывает вероятность появления ошибок во входном потоке данных. Период обновления параметра 1 – 10 сек.

Основным параметром, который определяет качество приема спутникового сигнала является BER после декодера Витерби/LDPC. Пороговое значение

75

этого параметра – 2·10-4 (для DVB-S сигнала). При значении BER ниже порогового обеспечивается выходная вероятность ошибок (на выходе декодера РидаСоломона/BCH) в пределах 10-10…10-11. Такая вероятность ошибки обеспечивает квазисвободный от ошибок поток, гарантирующий уверенный прием телевидения. Параметр обновляется с периодом около 8 сек. Если значение параметра принимает значение «>2.0E-03» это свидетельствует о появлении невосстанавливаемых блоков данных после декодера Рида-Соломона/BCH. Их число накапливается в параметре RealErr. По нажатию кнопки «» происходит сброс значения параметра RealErr.

В строках параметров идентификационных данных Netw.Name и Orb.Posit отображается информация, выделяемая из транспортного потока, которая индицирует настройку на требуемый спутник. В строке Netw.Name содержится зарегистрированное в ETSI имя сети. В строке Orb.Posit определяется орбитальная позиция спутника.

Для настройки на желаемый номер транспондера используйте кнопки «◄» и «►». С помощью кнопки «» можно выбрать режим изменения: изменения на 1 – изменение на 10. После достижения синхронизации, в первой строке появится символ L и через время необходимое для измерения на дисплее появятся значения параметров.

Для просмотра констелляционной диаграммы (рисунок 3.34) нажмите кнопку «F1» (Созв). На экране появится режим просмотра векторной диаграммы демодулированного сигнала с основными параметрами.

Рис. 3.34 - Констелляционная диаграмма

Для просмотра списка каналов транспондера нажмите «F2» (Каналы). На дисплее появится сообщение «Загрузка…», что свидетельствует о начале процесса выделения информации о каналах из транспортного потока. Максимальное время загрузки до 3,5 минут. По окончанию процесса загрузки на дисплее появится окно таблицы каналов (рисунок 4.34). Таблица каналов может содержать до 30 записей с каналами. Отсутствие записей каналов в таблице свидетельствует об отсутствии информации о каналах в транспортном потоке. Нажа-

тие «» в процессе загрузки прерывает его, после этого на дисплей выведется таблица каналов (рисунок 3.35), если информация была выделена, или произойдет возврат в режим таблицы параметров качества приема (рисунок 3.36).

76

Рис. 3.35 – Таблица каналов	Рис. 3.36 - Таблица параметров ка-
	нала
4. Измерение параметров каналов

Измерения параметров канала связи практическим путем дает возможность произвести оценку полученных теоретических результатов. Кроме этого, практическая часть эксперимента всегда оставалась и будет оставаться наилучшим предметом представления и понимания физических процессов, происходящих в канале радиосвязи. Данный раздел учебного пособия подготовлен с использованием информации, предоставленной в [16].

При наличии современного измерительного прибора можно измерить основные параметры:

Уровень сигнала в канале;

Коэффициент битовых ошибок BER;

Коэффициент ошибок модуляции MER;

Констелляционная диаграмма.

Причем, эти параметры справедливы не только для стандартов DVB-S, DVB-S2, а также и для DVB-С и DVB-Т.

Уровень сигнала в канале - характеризует мощность сигнала. В России данный параметр принято измерять в дБ относительно 1микровольта (дБмкВ) или в дБ относительно 1миливатта (дБм).

Коэффициент битовых ошибок BER – это количество ошибочно принятых битов разделенное на общее количество переданных битов.

Коэффициент ошибок модуляции MER - это ошибка модуляции, характе-

ризующая отклонение реального символа от местоположения символа идеального на констелляционной диаграмме. Формула для расчета представлена ниже.

	N
			2	2
					)
	(Ii			Qi
	i 0
								(4.1)
MER 10lg
	N		2		2
		( I
			i	Q		)
					i
i 0

MER представляет оперативную информацию о канале и является схожим с параметром отношение сигнал/шум. Значение данного параметра усредняется во

77

времени, но измерение производится для каждого символа, что дает более достоверный результат.

Констелляционная диаграмма - это карта, или квадратная матрица, в которой уровни амплитуды I и Q компонент сигнала отображены в виде значащих точек в квадратной системе координат I × Q. Более привычное название в литературе можно встретить – диаграмма сигнальных созвездий сигнала. Если с помощью коэффициента ошибок модуляции MER можно количественно оценить состояние канала, то констелляционная диаграмма дает визуальное представление.

5. Лабораторная работа «Изучение принципа настройки цифрового спутникового ресивера»

5.1Цель работы

5.1.1Провести измерение параметров спутникового канала связи с помощью анализатора сигналов ИТ-12

5.1.2Изучить принципы построения и основные технические характеристики цифрового спутникового ресивера

5.1.3Изучить и приобрести практические навыки по настройке и оценке параметров спутникового ресивера

5.2Домашнее задание

5.2.1Изучить принцип работы и органы управления анализатора сигналов ИТ12 (раздел 4.6 настоящего пособия)

5.2.2Изучить основные характеристики спутникового канала

5.2.3Изучить принципы построения сети спутникового телевизионного вещания, структурную схему ресивера и назначение органов управления ресивера (разделы 1 – 4 учебного пособия)

5.2.4Подготовить ответы на контрольные вопросы

5.3Лабораторное задание

5.3.1Ознакомиться с конструктивным исполнением и органами управления анализатора сигналов ИТ-12

5.3.2Произвести измерение параметров спутникового канала

5.3.3Ознакомиться с конструктивным выполнением спутникового

ресивера 5.3.4 Произвести настройку и оценку параметров ресивера

78

5.4.Содержание отчета

5.4.1Значения параметров канала, зафиксированные с помощью анализатора сигналов IT-12;

5.4.2Изображения констелляционной диаграммы (сигнального созвездия) и спектра сигналов, полученных на экране анализатора

5.4.3Упрощенная структурная схема ресивера

5.4.4Выводы по результатам работы и полученным результатам согласно пунк-

там (5.6.13,5.6.15)

5.5.Контрольные вопросы

5.5.1Поясните принцип организации сети спутникового телевизионного вещания

5.5.2Какие диапазоны частот отведены для спутниковых систем связи?

5.5.3Поясните обобщенную схему передачи цифрового телевидения

по спутниковому каналу

5.5.4Поясните виды избыточности телевизионного сигнала

5.5.5Поясните последовательность базовых процедур стандарта MPEG- 2

5.5.6Поясните порядок формирования транспортного потока в передающей части стандарта DVB-S

5.5.7Поясните сущность сверточного кодирования

5.5.7С какой целью применяется код Рида-Соломона?

5.5.8Поясните преобразования сигнала в приемной части стандарта

DVB-S

5.5.9С какой целью разработан стандарт DVB-S2?

5.5.9Объясните форматы модуляции в стандарте DVB-S2

5.5.10В чем заключаются особенности стандарта DVB-S2

5.5.11Поясните устройство офсетной антенны

5.5.12Какие Вы знаете типы подвески антенн?

5.5.13Объясните назначение элементов современного конвертера

5.5.14По структурной схеме ресивера объясните назначения элементов устройства

5.5.15Объясните назначение органов управления ресивера

5.5.16Поясните назначение кодов идентификации PID и SID

5.5.17Что понимается под условным доступом?

5.5.18Объясните сущность и назначение модуляции QPSK. Проведите сравнение с другими методами модуляции, применяемыми в спутниковой телевизионном вещании

5.5.19Перечислите основные параметры, характеризующие спутниковый канал

5.5.20Перечислите основные функции анализатора сигналов ИТ-12

5.5.21Поясните суть параметров BER и MER

5.5.22Поясните суть параметров PreBER, PostBER

5.5.23Зачем нужна констелляционная диаграмма. Значение параметра Mrg

79

Порядок выполнения работы

5.6.1Ознакомиться с конструктивным исполнением анализатора сигналов IT-12

5.6.2Под руководством преподавателя произвести подключение к прибору кабеля от конвертера и включение прибора в сеть

5.6.3При подключении питания происходит включение анализатора сигналов 5.6.4В появившемся на экране меню с помощью кнопок управления анализато-

ром (таблица 3.11) перейти в раздел «Управление LNB». Внешний вид основного меню представлен на рисунке 3.17.

5.6.5По заданию преподавателя выбрать исследуемый спутник. Для этого в появившемся меню «Управление LNB» необходимо выбрать строку «Спутник LNB1» при помощи клавиш управления и войти в режим выбо-

ра спутника при помощи клавиши . Внешний вид экрана настройки LNB показан на рисунке 3.19. Далее произвести выбор нужного спутника

с учётом орбитальной позиции (раздел пособия 3.6.2.3, рисунок 3.22).

5.6.6Перейти в пункт меню «Редактирование». На экране анализатора появится меню, как показано на рисунке 3.23. Произвести сканирование диапазона частот для определения действующих транспондеров спутника. Для этого необходимо выбрать действие «Сканирование» (процесс сканирования может занять несколько минут).

5.6.7После завершения сканирования, зафиксировать в отчёт диапазон частот, в котором работает спутник, а также число транспондеров.

5.6.8Перейти в раздел «Транспондеры» и по заданию преподавателя из предложенного списка выбрать транспондер. Из таблицы параметров транспондеров, как показано на рисунке 3.25, зафиксировать в отчет частоту транспондера, поляризацию, символьную скорость, FEC.

5.6.9В разделе «Редактирование» меню таблицы параметров сканированных транспондеров зафиксировать в отчёт стандарт вещания и тип применяемой модуляции

5.6.10При помощи клавиши выйти в главное меню, изменения не сохранять.

5.6.11Перейти в режим «Настройка одного LNB» (раздел 3.6.3.1). В появившемся меню в позиции 1 должно быть прописано название исследуемого спутника. Если позиция 1 не соответствует заданию преподавателя – необходимо повторить пункты 5.6.6-5.6.10.

В позиции 7 отображается номер транспондера, а в позиции 2 – частота. Если данные параметры не соответствуют заданию, при помощи кнопок управления анализатором выбрать транспондер в соответствии с заданием.

5.6.12Перейти в режим измерения спектра «Spectr», клавишами управления переместить маркер на частоту, близкую к выбранной частоте в исследуемом транспондере. Зафиксировать спектр в отчёт

80