Hệ thống thu tryền hình tương tự qua vệ tinh

õ ra Anten
Vật liệu chế tạo
38,05
37,5
37,50
37,25
75,60
73,90
68,10
68,90
1,20
1,25
1,18
1,18
Nhôm
Lưới kim loại phủ chất dẻo
Lưới nhôm phủ chất dẻo
Chất dẻo phủ nhôm
Chảo Parabol của hãng spacelab ( Đài Loan ) làm bằng nhôm phủ nhựa.
Kiểu
Thông số
KSA- 3406
KSA- 3408
KSA- 3410
KSA- 3412
KSA- 3416
KSA- 3420
Đường kính (ft )
Độ lợi giữa băng ( dB )
Tỷ số F/D
Tiêu cự ( inch )
6
36
8
38
10
39,8
12
41
16
43
20
45
0,4
0,395
0,395
0,395
0,4
0,4
28,8
38,4
48
57,6
76,8
96
Phân cực
Tuyến tính hay quay vòng
Nhiệt độ làm việc
-30°C đến +55°C
Cường độ trường sẽ quyết định đến độ lợi Anten hay đường kính Anten. Theo tiêu chuẩn Anten thương mại của các nước, với mức EIRP = 32 á 36dBw thì đường kính Anten là: 2.5 á 4m.
ở Việt Nam, mức EIRP = 32 á 35 dBw ( Asiasat 1 ), có thể dùng đường kính Anten có độ lợi trung bình theo bảng sau:
Thông số
Băng C
BăngKu
D ( m )
1.2
1.8
3
0.6
1.5
G ( dB)
34
36.7
41
37
43
Thực tế cho thấy đường kính Anten 1.8m sẽ nhận được hình ảnh tốt nhất.
Chương III
Hệ thống thu truyền hình số qua vệ tinh
I. Sơ đồ khối hệ thống thu tuyền hình số:
1. Sơ đồ khối hệ thống thu truyền hình số.
Hình16: Sơ đồ khối hệ thống thu truyền hình số.
Tín hiệu từ vệ tinh qua bộ lọc LNB tại đây được biến đổi thành L-Band sau đó biến đổi thành trung tần 480 MHz và 70 MHz. Sau đó biến đổi tương tự số, đến dải điều chế M-PSK, sau đó giải mã PEC (Viterbi) và R.S (Solomon) tách kênh dòng truyền tải MPEG, giải mã MPEG cho tín hiệu Video và Audio. Bộ vi xử lý điều khiển hoạt động toàn bộ máy thu, tại đây dữ liệu qua cổng RS -232.
Hệ thống truy nhập có điều kiện và bộ đọc card thông minh cho phép tách kênh dịch cho thuê bao.
Các thông số cơ bản của bộ giải mã MPEG - 2.
+ Tần số thu f = SHF ( MHz ), phân cực: V-H-Cycle Pohriastion.
+ Symbol rate
+ FEC: mã sửa lỗi tiến
+ Digital SNG = RAS code (Remote Authorisation System)
+ Digital Decode: M-PSK.
Lưu ý: + Dùng video Guard hay Ras code là truy cập mã có điều kiện (Con ditional Access)
+ Dùng phần mềm DVB-PSI để giải mã tách ngõ ra dòng truyền tải (Transport Saream Output)
2. Điều chế Q-PSK.
a. Biểu thức và cách biểu diễn tín hiệu QPSK.
Trong điều chế QPSK, luồng số d(t) cần tryền sẽ được truyền đi từng bộ gồm 2 bít, mỗi bộ 2 bít này gọi là một Symbol. Mỗi Symbol như vậy có thể có 4 trạng thái khác nhau nên cần 4 tín hiệu khác nhau S1(t), S2(t), S3(t) để mã hoá, trong QPSK các tín hiệu này được chọn từ một sóng mang với 4 trạng thái pha khác nhau. Nếu gọi b0(t) là bít lẻ và be (t) là bít chẵn trong mỗi cặp bít, biểu thức QPSK có thể cho dưới dạng như bảng dưới.
VQPSK (t) = .A .Cos( w0t + j(t))
Trong đó:
B0(t)
B0(t)
j(t)
1
1
1
0
0
0
hay
0
1
hay
Hình 17: Giản đồ pha của điều chế QPSK.
Tuy vậy, QPSK thường được biểu diễn theo một dạng khác thuận lợi hơn cho việc phân tích. Từ giản đồ trên, có thể phân mỗi Vecter sóng mang 2 thành phần, một trên trục I và một trên trục Q. Với quy ước bo(t) và be(t) là 2 luồng bít lẻ và bít chẵn tách ra từ d(t) và có dạng NRZ với mức xung ±1 chọn trục I là trục trùng pha với sóng mang chuẩn cos (w0t) trục Q sẽ cùng pha với sin (wot+p), tín hiệu QPSK sẽ có dạng.
VQPSK (t) = A. be(t). cos(w0t) + A.b0(t). Sin (w0t+
nếu chọn A= biên độ tổng hợp của QPSK sẽ là A = , công suất trung bình của tín hiệu sẽ là Ps ta viết lại:
VQPSK (t) = be(t). cos(w0t) + .b0 (t).Sin (w0t+
Nếu tốc độ bít của luồng số d(t) là fb, hay thời gian của mỗi bít Tb, thời gian tồn tại của bít lẻ và bít chẵn trong các luồng bo(t) và be(t) sẽ là 2Ts hay nói cách khác thời gian tồn tại của mỗi kí hiệu là Ts = 2Tb. Như vậy có thể nói sóng mang QPSK đã dùng một năng lượng.
Es = Ps.Ts =Ps.2Tb
Để truyền một ký hiệu, năng lượng để truyền mỗi bít là:
Eb=Ps.Ts = (do 1 symbol chứa 2bít)
Trong không gian tín hiệu, do hàm cos và hàm sin trực giao với nhau nên trạng thái của tín hiệu QPSK được biểu diễn với 2 vectơ đơn vị trực chuẩn.
U1 (t) =
và Us (t) =
Khi đó: S1(t) = S11(t) =
=
S2(t) = S10(t) = .U1(t) - .U2(t)
=
S3(t) = S00(t) = -.U1(t) - .U2(t)
=
S4(t) = S10 = -.U1(t) +.U2(t)
= -
Khoảng cách giữa hai tiêu điểm biểu diễn tín hiệu (hay các điểm trạng thái pha) gần nhất là:
dm = =
= =
= 2
u2(t) =
-
u1(t) =
-
Hình 18: Biểu diễn tín hiệu QPSK trong không gian tín hiệu.
Lưu ý: Khoảng cách gần nhất giữa các tín hiệu của QPSK tương đương với khoảng cách giữa 2 tín hiệu của BPSK nếu cả hai cùng truyền một luồng số với cùng công suất sóng mang. Điều này do sự khác biệt về thời gian chuyển trạng thái của BPSK là Tb còn QPSK là Ts = 2 Tb nên các vectơ đơn vị khác nhau.
b. Phổ tín hiệu QPSK:
Trong biểu thức:
VQPSK(t) = A. be (t) .cos(w0t) + A.bo(t).sin (w0t+p)
Có thể thấy rằng VQPSK(t) chính là tổ hợp tuyến tính của hai tín hiệu điều chế BPSK trong đó có thành phần thứ 2 dùng sóng mang sin(w0t+) thay cho Cos(w0)t, tốc độ bít của bo(t) và be(t) là Tb/2 = Ts và biên độ của mỗi thành phần là A= phổ mật độ công suất của VQPSK(t) có thể nhận được từ tổ hợp tuyến tính các phổ của các tín hiệu thành phần.
Như vậy phổ của QPSK có dạng tương tự như phổ của BPSK, nhưng do fs = 1/Ts = fb/2 nên phổ mật độ công suất của VQPSK (t) hẹp hơn phổ mật độ công suất VBPSK(t) hai lần nếu truyền một luồng số có cùng tốc độ.
c. Mạch điều chế và giải điều chế QPSK:
Trong phần mạch giải điều chế phần tái tạo sóng mang được dùng theo kiểu tăng bậc luỹ thừa sóng mang (luỹ thừa 4) để loại ảnh hưởng của việc dịch pha do điều chế, cũng có thể tạo ra sóng mang theo nguyên lý vòng Costans.
Hình 19: Sơ đồ bộ giải điêu chế QPSK.
Hình 20: sơ đồ bộ giả điều chế QPSK.
3. Mã hoá MPEG-2.
Tín hiệu Video và Audio lần luợt luân phiên được mã hoá MPEG-2, tạo dòng cơ sở sau đó đóng gói tạo dòng chương trình Ts hay dòng truyền tải của kênh 1.
a. Cấu trúc dòng truyền tải.
Hình 21: Ghép dòng truyền tải MPEG-2.
Hình22: Cấu trúc dòng truyền tải TS kênh.
b. Ghép dòng truyền tải nhiều chương trình:
Các dòng truyền tải kênh TS1 TSn được ghép kênh từ 4 đến 5 kênh. Thông thường do hạn chế tốc độ truyền TSn cỡ 40Mbps, nghĩa là băng thông truyền bị giới hạn. Trong 5 kênh này, có thể lập trình cho các kênh có tốc độ truyền khác riêng biệt.
Hình 23: ghép dòng truyền tải n chương trình (n = 4á5).
Các tín hiệu hình, tiếng, dữ liệu của mỗi chương trình được nén và mã hoá một cách độc lập. Tín hiệu hình và hệ tiếng được nén theo chuẩn MPEG2
Các tín hiệu được ghép kênh tạo dòng bit kênh Ts và dòng bít chương trình nhiều kênh TSN. Hệ thống ghép kênh theo nguyên tắc thống kê cho phép các kênh thay đổi tốc độ bít truỳ vào mức độ phức tạp của hình và tiếng.
Tín hiệu sau khi ghép kênh đưa đến khối mã hoá Scrambling được điều khiển bởi hệ thống máy tính lập trình truy nhập có điều kiện nhằm.
+ Bảo vệ bản quyền nhà dịch vụ.
+ Phục vụ cho người xem trả tiền
Do vật phải dùng mã nhận dạng gói (packet Identifier-PID) mã này nằm ở Header, 1 Header có 4 byte theo thứ tự sau:
Byte thứ 1: đồng bộ (synchronisation)
Byte thứ 2: PID
Byte thứ 3: Bộ đếm gói (Continuty Counter)
Bety thứ 4: mã tổng hợp (mã tổng hợp (Miscellaneous Flags)
PID bao gồm: Video data PID
Audio data PID
Cho phép nhận dạng từ các gói nguồn khai ghép kênh thành dòng chương trình, phía thu sẽ tách các ...