Модель системы связи цифрового телевещания DVB

Описание модели

Данная модель представляет собой часть модема семейства стандартов DVB (DVB-T2/S2/S2X) предназначенных для цифрового вещания телевизионных программ. Стандарт описывает проект передатчика и устанавливает минимальные требования к производительности приемника.

В данном примере представлена низкочастотная (англ. baseband) часть передатчика (приемника), включающая в себя канальное кодирование (декодирование) исходного информационного сообщения с помощью БЧХ и LDPC кодов, а также модулирование (демодулирование) полученного кодового слова с помощью заданного вида модуляции.

Пример позволяет моделировать работу подсистемы канального кодирования стандарта DVB и оценивать эффективность её работы путем сбора статистики по вероятности битовой (англ., bit error rating, BER) и пакетной ошибок (англ., word error rating, WER) при различных отношениях сигнал/шум. В качестве источника шума выступает блок, реализующий наложение на модулированный сигнал аддитивного белого гауссовского шума (АБГШ, англ. AWGN) с различной дисперсией.

На данный момент в модели доступны все размеры кадра DVB, скорости канального кодирования и виды модуляции, применяемые в системах цифрового вещания стандартов DVB-S2/S2X.

Рисунок 1. Структурная схема модели DVB

Модель состоит из следующих блоков:
  1. Блок источника информационных сообщений «Pseudo-random Binary Source»;
  2. Кодер БЧХ кода «BCH Encoder»;
  3. Кодер LDPC кода «LDPC Encoder IRA»;
  4. Модулятор DVB «DVB Modulator»;
  5. Блок моделирования канала с АБГШ «AWGN IQ»;
  6. Демодулятор DVB «DVB Demodulator»;
  7. Декодер LDPC кода «LDPC Decoder LLR Jac BP»;
  8. Декодер БЧХ кода «BCH Decoder»;
  9. Измеритель вероятности пакетной ошибки «Word Error Rate»;
  10. Измеритель вероятности битовой ошибки «Bit Error Rate».
  11. Измеритель коэффициента ошибок модуляции «MER Measurement».

Описания указанных выше блоков, кроме измерителей вероятностей ошибки, представлены в соответствующих пунктах справки.

Вероятность пакетной ошибки вычисляется как:

где CWTX — общее количество информационных пакетов; CWERROR — количество пакетов, принятых с ошибкой.

Вероятность битовой ошибки вычисляется как:

где NTX — общее количество переданных информационных бит; NERROR — количество бит, принятых с ошибкой.

Настройка модели

Рисунок 2. Параметры модели

Настройка всех блоков модели осуществляется централизованно из блока «Параметры модели». Рассмотрим каждое свойство из параметров подробнее.

Стандарт связи. Данный параметр задает используемый стандарт из семейства DVB: DVB-S2 или DVB-S2X.

Тип кадра. Данный параметр задает используемый тип кадра DVB: нормальный кадр (64800 бит), короткий кадр (16200 бит) или средний кадр (32400 бит), доступный только для стандарта DVB-S2X.

Модуляция. Данный параметр задает используемый вид цифровой модуляции: PSK или APSK.

Порядок модуляции. Данный параметр задает позиционность выбранного вида модуляции.

Скорость кодирования. Данный параметр задает используемую скорость канального LDPC кодирования. Доступные скорости кодирования зависят от стандарта и размера кадра и описаны в соответствующих спецификациях к указанным стандартам.

Отношение сигнал/шум, Es/No [дБ]. Данный параметр регулирует уровень шума, накладываемого на модулированный сигнал в блоке «AWGN IQ».

Количество передаваемых кодовых слов [количество слов]. Данный параметр задает количество передаваемых слов, при достижении которого моделирование будет остановлено.

Максимальное количество битовых ошибок [количество бит]. Данный параметр задает максимальное количество битовых ошибок, при достижении которого моделирование будет остановлено.

Результат моделирования

Рисунок 3. Блоки "Bit Error Rate" и "Word Error Rate"

Результат моделирования состоит из двух пар значений: вероятность пакетной ошибки, WER и вероятность битовой ошибки BER при заданном отношении сигнал/шум. Данные параметры выводятся на соответствующие блоки, где «Bits» — количество переданных информационных бит, «Bit Errors» — количество ошибочно принятых бит, «Words» – количество переданных сообщений, «Wrong words» — количество ошибочно принятых сообщений.

Сопутствующие материалы