Компьютерное проектирование и моделирование систем связи

211

Рис. 228. Параметры RS Encoder-Decoder

Рис. 229. Параметры DVB Inner Deinterleaver (Buffer3)

212

Рис. 230. Параметры QPSK модулятора

Рис. 231. Параметры OFDM modulator-demodulator

Рис. 232. Прарметры 16-QAM модулятора

213

Рис. 233. Параметры OFDM modulator-demodulator

214

Рис. 234. Зависимость BER от SNR для системы DVB-H при использовании QPSK и

16-QAM (крупные квадраты)

При исследовании зависимости битовой вероятности битовой ошибки от отношения сигнал/шум рассматриваемой системы мобильного вещания были сняты изображения спектра передаваемого сигнала и диаграммы созвездий QPSK и 16-QAM исследуемой системы при SNR равном 1 дБ, 18 дБ.

215

Рис. 235. Спектр OFDM-сигнала и диаграмма созвездий QPSK при SNR=18Б

216

Рис. 236. Спектр OFDM-сигнала и диаграмма созвездий 16-QAM при SNR=18Б

В процессе выполнения данной лабораторной работы были изучены основные теоретичиские аспекты системы цифрового мобильного телевизионного стандарта DVB-H

При выполнении практической части работы была построена зависимость битовой вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для QPSK и 16-QAM модуляции. Результат представлен в виде графика (рисунок 3.9).

Были сняты изображения спектра OFDM-символа и диаграммы созвездий QPSK и 16-

QAM при прохождении сигнала в канале с аддитивным белым гауссовским шумом.

Полученные в результате моделирования данные позволяют сделать вывод о том, что безошибочная передача данных по каналу связи в системе DVB-T возможна при отношении сигнал/шум не менее 18 дБ.

DVB-H является обновлением для основного стандарта, которое решает проблемы мобильного приема. Главное нововведение - timeslicing. Передатчик циклически выдает в эфир пакеты, принадлежащие всем транслируемым каналам по очереди. Передача осуществляется короткими импульсами с использованием максимальной пропускной способности канала. Приемник включается только в определенные моменты, когда

217

необходимо загрузить очередную порцию видеопотока. Это позволило в 10 раз увеличить продолжительность автономной работы портативных телевизоров. Дело в том, что для приема DVB-T применяются довольно сложные чипы, производятся интенсивные математические вычисления. И когда система работает постоянно, без перерыва, то автономность лучших образцов мобильных устройств достигает 20-40 минут. В свою очередь техника, основанная на DVB-H, способна функционировать до 10 часов от одного заряда батареи.

Другая особенность стандарта - высокая помехоустойчивость за счет введения механизма коррекции ошибок. В обычном DVB-T используется разнесенный прием на несколько антенн, что позволяет системе выбирать наименее поврежденный сигнал. В

портативном устройстве такое решение реализовать труднее.

Третья важная особенность - DVB-H основывается на IP-протоколе, а это значительно упрощает и удешевляет построение вспомогательной инфраструктуры. Возможным становится использование готовых, недорогих программных решений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленном учебном пособии впервые рассмотрены основные виды современных модемов и кодеков перспективных стандартов телекоммуникационных систем

- GSM, CDMA, IЕЕЕ 802.11 (WiFi), IEEE 802.15.4 (ZigBee), IEEE 802.15.1 (Bluetooth), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802. 20 (LTE), DVB-T, DVB-S и DVB-S2, DVB-C, DVB-H и DVB-H2.

Проведено имитационное моделирование на базе MATLAB Simulink модемов и кодеков современных телекоммуникационных систем стандарта GSM, стандарта CDMA, системы мобильной связи стандарта IЕЕЕ 802.11 (WiFi), мобильной связи стандарта IEEE 802.15.4 ZigBee, системы мобильной связи стандарта IEEE 802.15.1 (Bluetooth), системы

мобильной связи стандарта IEEE 802.16 (WiMAX), системы мобильной связи стандарта

IEEE 802. 20 LTE, системы цифрового наземного телевизионного вещания DVB-T, системы цифрового спутникового телевизионного вещания DVB-S и системы высокоскоростного цифрового спутникового ТВ-вещания DVB-S2, системы цифрового кабельного телевизионного вещания DVB-C, системы цифрового мобильного телевизионного вещания

DVB-Н и системы высокоскоростного цифрового мобильного ТВ-вещания DVB-Н2.

Получены основные характеристики ТКС в зависимости от параметров систем,

характеристик сигналов и влияния шумов и многолучевости (для CDMA). Представлены созвездия для модуляторов, спектры сигналов на входе и выходе канов связи, а также зависимости вероятности битовой ошибки от отношения сигнал/шум и многолучевости.

218

Материалы учебного пособия могут быть использованы как для учебных целелей и как справочный материал при проектировании ТКС.

К учебному пособию приклаются CD-диски с программным обеспечением для всех комплексов, включенных в пособие. Программные комплексы позволят читателю самостоятельно провести моделирование для ТКС со своими характеристиками.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дворкович В.П., Дворкович А.В. Цифровые видеоинформационные системы

(теория и практика) Москва: техносфера, 2012. – 1008 с.

2. Серов А. В. Эфирное цифровое телевидение DVB-T/H. - БХВ-Петербург, 2010. –

465 с.

3. Стандарт DVB-H. Система мобильного ТВ вещания. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.konturm.ru/tech.php?id=dvbh

4..http://www.mathworks.com/examples/simulink-communications/mw/comm_product- LTEDownlinkExample-lte-phy-downlink-with-spatial-multiplexing