Meranie signálov DVB-T2 a DVB-S/S2 v televíznych inštaláciách

Technika merania signálu digitálnej pozemnej televízie DVB-T2 sa príliš nelíši od merania signálu v štandarde DVB-T. Vyplýva to priamo z frekvenčných charakteristík oboch typov signálu. Vzhľadom na skutočnosť, že digitálny signál COFDM je v skutočnosti niekoľko tisíc ortogonálnych subnosných modulovaných v QAM, aby sa správne zmerala jeho úroveň, hustota výkonu celého kanála so šírkou 7 MHz v pásme VHF alebo 8 MHz v UHF pásmo sa musí merať. Kompresný štandard H.265/HEVC bol prijatý pre kompresiu zvuku/videa v signále DVB-T2. Systém DVB-T používal štandard MPEG-4 (H.264/AVC). Tento základný rozdiel je zásadný, keď sa rozhodneme merať digitálny signál meračom, ktorý umožňuje sledovanie daného kanála. Ak glukomer nemá zabudovaný video dekodér HEVC (H.265) a umožňuje meranie DVB-T2, na displeji merača neuvidíte náhľad daného kanálu, ale len samotné meranie.

Na trhu televíznych inštalácií nájdeme merače rôznej kvality. Od najlacnejších a najjednoduchších indikátorov zobrazujúcich postupne svietiace diódy informujúce o sile daného signálu až po merače merajúce najdôležitejšie parametre digitálneho signálu bez/s náhľadom daného kanálu. Veľkou výhodou použitia profesionálneho meracieho prístroja je navyše kalibračný certifikát vydaný výrobcom. Tento dokument, vydaný počas procesu výroby meradla, potvrdzuje integritu merania. Tento dokument sa vydáva len pre úplne nové meracie prístroje.

Úroveň RF signálu vyjadrená v dBμV nie je jediným parametrom, ktorý by sa mal brať do úvahy pri meraní digitálnej pozemnej a satelitnej televízie. Rovnako dôležité, ak nie ešte dôležitejšie, sú chybovosť modulácie MER (Modulation Error Ratio), Link Margin a bitová chybovosť BER (Bit Error Rate).

Faktor chyby modulácie MER - MER nie je možné považovať za meradlo kvality signálu, ale za meradlo rezervy, ktorú nám inštalácia ponecháva pred úplným vymiznutím signálu. Vynechanie tohto parametra pri meraniach môže viesť k niekoľkým prekvapeniam, z ktorých najobľúbenejšie je periodická strata digitálneho signálu spôsobená napríklad prejazdom kamiónu alebo zlým počasím. Zaistenie bezpečnostnej rezervy (dostatočne veľká vzdialenosť od útesu) meraním MER pomôže vyhnúť sa tomuto typu situácie. Typické a minimálne hodnoty MER pre správny príjem závisia od modulačných techník. Pre moduláciu 256-QAM by minimálna hodnota mala byť 28,5 dB, zatiaľ čo typické hodnoty sú 31,5 dB a vyššie.

Link Margin - Link Margin je miera označujúca hranicu bezpečnosti (dostatočne veľká vzdialenosť od útesu) meraním MER. Keď je spojovacia marža rovná alebo sa blíži nule, dekodér nie je schopný obnoviť stratené dáta, čo vedie k strate signálu. Vysoká Link Margin je dôležitá, pretože zabezpečuje, že signál je tolerantný voči degradujúcim faktorom, ako je rušenie a starnutie inštalácie. Pri meraní terestriálnej alebo satelitnej televízie by ste si mali dávať pozor nielen na MER, ale aj na Link Margin. Hranica medzi dokonalým signálom a jeho úplnou absenciou je veľmi úzka. Preto aj v prípade mierneho zhoršenia signálu môžu byť na televíznej obrazovke pozorované artefakty a zamrznutie obrazu. Čím vyššia je jeho hodnota, tým väčšia je tolerancia signálu voči prvkom, ktoré ho degradujú. Správne umiestnený zosilňovač, kvalitná kabeláž, minimálne medziľahlé pripojenia a ďalšie osvedčené postupy zabezpečia Link Margin, ktorý ochráni inštaláciu pred budúcimi účinkami straty signálu.

Bitová chybovosť BER - Štvrtým dôležitým parametrom, ktorý treba brať do úvahy pri meraní signálu digitálnej pozemnej televízie, je BER. Tento parameter, dobre známy všetkým inštalatérom satelitných parabol, ilustruje kvalitu prijímaného signálu. Hovorí nám, ktorá časť bitov, ktoré sa dostanú do prijímača, bola poškodená v dôsledku šumu a rušenia vyskytujúceho sa v prenosovom kanáli. Existuje niekoľko typov BER. Aj keď z pohľadu dodávateľa inštalácie je zaujímavý len jeden - bBER - je dobré si uvedomiť, čo všetko merač dokáže merať (väčšina meracích zariadení ponúka meranie dvoch typov bitovej chybovosti BER). Digitálny signál je pred prenosom redundantne zakódovaný. To znamená, že okrem užitočných informácií vysielač posiela aj dáta, ktoré sú z pohľadu príjemcu zbytočné, čo umožňuje opravu bitov poškodených počas cesty. Počet týchto bitov je určený parametrom FEC (Forward Error Correction). Najčastejšie je to 3/4 alebo 5/6, čo znamená 25 % alebo 17 % nadbytočných dát v pomere k celému vysielanému signálu, resp. Samozrejme, čím väčší je FEC, tým menej chýb dostaneme na strane prijímača. Treba si však uvedomiť, že príliš vysoká hodnota tohto parametra môže spôsobiť zbytočné obmedzenia kapacity daného prenosového kanála. Najprv je v prijímači signál podrobený dekódovaniu a následne korekcii chýb Viterbi, pri ktorej sa na odstránenie chýb použijú redundantné dáta. Signál po korekcii má oveľa menej chýb. Signály pred a po Viterbiho korekcii sú dva rôzne signály z hľadiska počtu chýb, ktoré obsahujú.

Tabuľky nižšie poskytujú vzorové namerané hodnoty parametra MER pre digitálnu pozemnú televíziu DVB-T2 a satelitnú televíziu DVB-S/S2.

Modulácia	Parameter	MER FEC 2/3	MER FEC 3/4	MER FEC 5/6	Link Margin
DVB-T2 256 QAM	Min	25	26,5	28,5	3
DVB-T2 256 QAM	Typický	28	29,5	31,5	6

V tabuľke vyššie sú uvedené minimálne a typické hodnoty parametra MER v závislosti od typu modulácie pre digitálnu pozemnú televíziu DVB-T2.

Modulácia	Parameter	MER FEC 2/3	MER FEC 3/4	MER FEC 5/6	Link Margin
DVB-S QPSK	Min.	9	10	11	3
DVB-S QPSK	Typický	12	13	14	6
DVB-S2 8PSK	Min.	11	12	13	3
DVB-S2 8PSK	Typický	14	15	16	6

Tabuľka vyššie uvádza minimálne a typické hodnoty parametra MER v závislosti od typu modulácie pre digitálnu satelitnú TV DVB-S/S2

Okrem merania jednotlivých parametrov digitálnych televíznych signálov, ktoré majú významný vplyv na správnu realizáciu a prevádzku inštalácie RTV/SAT, je jedným zo základných kritérií pri výbere merača jednoduchosť použitia a funkčnosť. Merač s jedným spoločným vstupom pre signály DVB-T2 a DVB-S/S2 bude určite oveľa pohodlnejšie zariadenie. Toto riešenie umožňuje eliminovať zaťažujúce prepínanie alebo prekladanie kábla pri meraní priamo z multiprepínača. Ďalšou dôležitou funkciou je meranie RF signálu vo veľmi širokom rozsahu, čo umožňuje eliminovať problém skreslenia signálu na jednotlivých prvkoch v inštalácii a na samotnom merači.

The screen shoots above show the measurement of DVB-T2 digital terrestrial TV signal and DVB-S2 satellite TV signal (HotBird 13.0E Satellite, Transponder 11508 V). The main parameters are the following: POWER (RF signal level), noise margin, modulation error rate (MER), errors before Viterbi correction (CBER) and after the correction (VBER). All measurements are presented on a single screen. The spectrum distribution analyzer, especially for terrestrial TV, allows you to view strong interfering LTE signals (function for real-time comparison) which can adversely affect the quality of DVB-T2 signal causing interference and interfering with proper reception of terrestrial digital TV.

Kanálové zosilňovače hrajú dôležitú úlohu v každej kolektívnej televíznej inštalácii. Inštalujú sa na vstupe inštalácie na posilnenie a vyrovnanie všetkých DVB-T2 multiplexov. Konfigurácia samotného kanálového zosilňovača je jednoduchá a celkom intuitívna. Kanálové zosilňovače sa zvyčajne konfigurujú pomocou gombíka (tlačidiel) umiestneného na prednom kryte zariadenia alebo pomocou ľubovoľného mobilného zariadenia vybaveného systémom Android (alebo počítača so systémom Windows). Výber spôsobu konfigurácie závisí od výrobcu daného produktu. Správna inštalačná prax odporúča najprv zmerať signál pozemnej televízie DVB-T2 meraný priamo z antény a potom tento signál pre každý multiplex zmerať na výstupe zosilňovača. Ideálnym riešením je použiť certifikovaný merač TV signálu ALPSAT AS07STCA-4K R10206.

The above picture shows the measurement of terrestrial digital DVB-T2/HEVC with the ALPSAT AS07STCA-4K R10206 meter at the output of the PROFINO Revolution 6711 R89062 channel amplifier for the example channel 23 in the UHF band. An equivalent measurement should be made for the other MUXes in the system. If this is the case, the best solution is to use a signal spectrum analyzer or the Tilt Limit function, which allows bar measurement of up to 12 MUX of digital terrestrial TV. The amplifier has been set to an RF output level of 90 dBuV for each of the 5 multiplexes. This level of RF signal is completely sufficient for distribution and correct reception to dozens of receivers in the system.

Comparison of key features of COMBO-type meters for DVB-T2 digital terrestrial and DVB-S/S2 satellite measurements.


Kod	R10155	R10206	R10210
Certyfikat kalibracji	NIE	TAK	NIE
Analizator widma	NIE	TAK	TAK
Analizator widma sygnału w czasie rzeczywistym do wykrywania zakłóceń z sygnałów mobilnych	NIE	5G, LTE 4G, GSM, DCS, UMTS 3G	NIE
Pomiar parametrów	RF Level, MER, aBER	RF Level, MER,Link Margin, bBER, aBER	RF Level, MER, aBER
Eksport pomiarów do pliku .csv	NIE	TAK	NIE
Aktualizacja opprogranoiwania	Plik	Automatycznie przez port RJ-45	Plik
RF - poziom sygnału	44...85 dBμV	25...100 dBμV	30...90 dBμV
Akumulator - pojemność	2600 mAh	7000 mAh	5000 mAh