Модель системы связи цифрового телевещания DVB с передачей изображения

Описание модели

Данная модель представляет собой часть модема семейства стандартов DVB (DVB-S2), предназначенных для цифрового вещания телевизионных программ. Стандарт описывает проект передатчика и устанавливает минимальные требования к производительности приемника. Особенностью данной модели является то, что вместо источника двоичной псевдослучайной последовательности используется черно-белое изображение для визуализации работа декодера с различным числом итераций.

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) 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 стандарта DVB-S2.

Рисунок: Структурная схема модели DVB с передачей изображения



Модель состоит из следующих блоков:
  1. Кодер БЧХ кода «BCH Encoder»;
  2. Кодер LDPC кода «LDPC Encoder IRA»;
  3. Модулятор DVB «DVB Modulator»;
  4. Блок моделирования канала с АБГШ «AWGN IQ»;
  5. Демодулятор DVB «DVB Demodulator»;
  6. Декодеры LDPC кода «LDPC Decoder LLR Jac BP» с разным числом итераций;
  7. Декодеры БЧХ кода «BCH Decoder»;
  8. Измеритель вероятности битовой ошибки «Bit Error Rate».
  9. Блок «In», принимающий на вход вектор из нулей и единиц, представляющих изображение, на выходе - кодовое слово и изображение, выводимое на блок вывода изображений;
  10. Блоки «Out», принимающие на вход кодовое слово, на выходе - изображение, выводимое на блок вывода изображений;
  11. Блоки вывода изоражений

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

Вероятность битовой ошибки вычисляется как:



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

Настройка модели

Рисунок: 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.

Тип кадра. Данный параметр задает используемый тип кадра DVB: нормальный кадр (64800 бит), короткий кадр (16200 бит).

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: Блоки "Bit Error Rate до декодирования" и "Bit Error Rate после декодирования"



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

Сопутствующие материалы