truyền tín hiệu truyền hình kỹ thuật số mặt đất

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

BÁO CÁO TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI: TRUYỀN TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH
KỸ THUẬT SỐ MẶT ĐẤT

GIẢNG VIÊN:
NHÓM MÔN HỌC:
NHÓM BÁO CÁO:

NGUYỄN THU NGA


MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................................. 2
LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................................... 3
DANH MỤC HÌNH ẢNH....................................................................................................... 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU..................................................................................................... 5
I.

TRUYỀN TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH KỸ THUẬT SỐ MẶT ĐẤT....................6

II. TIÊU CHUẨN DVB-T..................................................................................................... 8
III.

SÓNG MANG DVB-T.................................................................................................. 9

IV.

ĐIỀU CHẾ PHÂN CẤP............................................................................................ 13

V. CÁC THAM SỐ HỆ THỐNG DVB-T CỦA KÊNH 8/7/6 MHZ......................15
VI.

BỘ ĐIỀU CHẾ VÀ TRUYỀN DVB-T...................................................................24

PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ.................................................................................................. 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................... 27

2


LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống xã hội của con người, truyền thông, giao tiếp v ới nhau
đóng một vai trò rất quan trọng. Sự xuất hiện của kĩ thuật truy ền tín
hiệu analog từng giúp nhân loại có những bước đi vững m ạnh về c ả đ ời
sống, tinh thần. Đây được coi là dấu mốc trong sự phát triển khoa h ọc kỹ
thuật công nghiệp 3.0. Nhưng với nhu cầu truyền thông, truy ền d ữ li ệu
của con người ngày càng cao, thì nên tảng kỹ thuật trên không th ể đáp
ứng được, Từ đó Kỹ thuật truyền tín hiệu truyền hình số ra đời, kh ắc
phục mọi hạn chế của truyền thông analog. Và một trong rất nhiều
phương pháp truyền thông kỹ thuật số đó là Truyền tín hiệu truy ền hình
kỹ thuật số mặt đất.
Truyền hình kỹ thuật số mặt đất là công nghệ chuyển đổi
từ analog (tương tự) sang digital (kỹ thuật số). Ưu điểm của phương thức
này là hình ảnh sắc nét, có chiều sâu, loại bỏ hoàn toàn hiện t ượng nhi ễu
và bóng ma (ghost free) vốn là nhược điểm của truyền hình analog thông
thường, loại bỏ tác hại của các tia sóng phản xạ, không bị ảnh h ưởng
nhiễu phát ra do máy vi tính, mô tơ điện, sấm sét, mưa, gió... Truyền hình
kỹ thuật số mặt đất có khả năng thu cố định hoặc xách tay, thu di đ ộng
trên các phương tiện giao thông công cộng nh ư ô tô, tàu hỏa, máy bay. Để

sử dụng công nghệ này, người dùng cần có ăng ten thu sóng và đ ầu thu kỹ
thuật số (Set-top-box) để giải mã, chuyển đổi tín hiệu.
Để sử dụng công nghệ trên, người dùng chỉ cần có ăng ten thu sóng và
đầu thu kỹ thuật số (Set-top-box) để giải mã, chuy ển đ ổi tín hiệu. Theo
đó, có thể thu truyền hình kỹ thuật số mặt đất theo kiểu cố đ ịnh hoặc
xách tay, thu di động trên các phương tiện giao thông công c ộng nh ư ô tô,
tàu hỏa, máy bay. Vì vậy sử dụng công nghệ truy ền hình s ố m ặt đ ất
chúng ta có thể xem được các chương trình truyền hình mọi lúc mọi nơi
đáp ứng được nhu cầu truyền thông đa phương tiện trên các thiết bị số,
đặc biệt là điên thoại di động thông minh ( smartphone) đăng trở nên phổ
biến như hiện nay.
Hiện tại trên thế giới chủ yếu sử dụng 3 tiêu chuẩn phát sóng truy ền
hình số là:


DVB-T, DVB-T2 (Digital
chuẩn Châu Âu.

Video

Broadcasting-Terrestrial)

Tiêu

3




ATSC (Advanced Television System Committee) Tiêu chuẩn của Mỹ.



ISDB-T (Intergrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) Tiêu
chuẩn của Nhật.

Sử dụng các kỹ thuật nén tín hiệu trong hệ thống truyền hình s ố giải
quyết được yêu cầu về độ rộng băng tần trong hệ th ống truy ền hình s ố.
Phương thức truyền dẫn và phát sóng như: truyền hình số cáp ( DVB-C),
truyền hình số mặt đất DVB-T, truyền hình số vệ tinh ( DVB-S), truyền
hình độ phân giải cao (HDTV), truyền hình qua Internet (IPTV), (3G TV))...
Và trong bài báo cáo Tiểu luận này, nhóm 9 xin đ ược trình bày nh ững
kiến thức, đặc điểm của chuẩn phát sóng truyền hình số DVB-T. Bài báo
cáo khó có thể tránh khỏi những thiếu xót, chúng em mong cô thông c ảm
và góp ý thêm.
Chúng em trân thành cảm ơn!

4


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. Sơ đồ khối của bộ điều chế DVB-T - phần 1 ...........................................5
Hình 2. Sơ đồ khối của bộ điều chế DVB-T - phần 2, FEC .................................6
Hình 3. Sóng mang DVB-T: Sóng mang trọng tải, Tín hiệu hoa tiêu liên t ục
và phân tán, Sóng mang TPS............................................................................................. 8
Hình 4. Thay đổi vị trí của các tín hiệu hoa tiêu phân tán..................................9
Hình 5. Các sóng mang TPS được điều chế DBPSK...............................................9
Hình 6. QPSK nhúng trong 64QAM với điều chế phân cấp.............................12
Hình 7. Chòm sao với điều chế phân cấp...............................................................13
Hình 8. Phổ của tín hiệu DVB-T ở chế độ 8K và [2K] cho kênh 8/7/6 MHz

.................................................................................................................................................... 16
Hình 9. Bảng ánh xạ DVB-T.......................................................................................... 22
Hình 10. Có thể triển khai bộ điều chế DVB-T....................................................23
Hình 11. Sơ đồ khối của máy thu DVB-T (phần 1).............................................24

5


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Phân bổ bit của các song mang TPS..........................................................12
Bảng 2. Vị trí sóng mang của các tín hiệu hoa tiêu liên tục.............................13
Bảng 3. Vị trí sóng mang của sóng mang TPS........................................................13
Bảng 4. Số lượng sóng mang khác nhau trong DVB-T........................................14
Bảng 5. Khoảng cách sóng mang con ở chế độ 2K và 8K..................................17
Bảng 6. Khoảng kí hiệu ở chế độ 2K và 8K............................................................17
Bảng 7. Băng thông tín hiệu trong DVB-T...............................................................17
Bảng 8.Tổng thời lượng biểu tượng trong DVB-T...............................................19
Bảng 9. Tốc độ kí hiệu trong DVB-T..........................................................................19
Bảng 10. Tốc độ dữ liệu gộp trong DVB-T.............................................................20
Bảng 11. Tốc độ dữ liệu thực với điều chế không phân cấp trong kênh
DVB-T 8 MHz........................................................................................................................ 21
Bảng 12. Tốc độ dữ liệu thực với điều chế không phân cấp trong kênh
DVB-T 7 MHz........................................................................................................................ 22
Bảng 13. Tốc độ dữ liệu thực với điều chế không phân cấp trong kênh
DVB-T 6 MHz........................................................................................................................ 23

6


I. TRUYỀN TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH KỸ THUẬT SỐ MẶT ĐẤT

Trong DVB-T, tức là trong việc truyền tải của các tín hiệu truy ền hình
kỹ thuật số mặt đất theo tiêu chuẩn phát sóng video kỹ thuật số, đ ược
quyết định bằng phương pháp điều chế thích hợp là COFDM.
Hình 1.1. hiển thị sơ đồ khối của bộ điều chế DVB-T, bao gồm: tại
trung tâm của bộ điều chế COFDM với khối IFFT theo sau là Bộ điều biến
I / Q có thể là loại kỹ thuật số hoặc loại tương t ự. V ị trí c ủa Bộ điều ch ế
I / Q trong mạch có thể thay đổi tùy thuộc vào cách th ức bộ điều ch ế
DVB-T được thực hiện trong thực tế. Điều chế COFDM có tr ước mã hóa
kênh, tức là sửa lỗi, hoàn toàn giống nhau trong DVB-T nh ư trong truy ền
dẫn vệ tinh DVB-S.

Hình 1. Sơ đồ khối của bộ điều chế DVB-T - phần 1
Như có thể thấy từ sơ đồ khối, hai MPEG-2 vận tải dòng đ ầu vào, sau
đó cung cấp cho điều chế thứ bậc. Tuy nhiên, điều chế th ứ bậc đ ược cung
cấp như là một lựa chọn trong DVB-T và chưa được đưa vào sử dụng thực
tế. Điều chế thứ bậc ban đầu được cung cấp để truyền các chương trình
truyền hình cùng với tỷ lệ dữ liệu khác nhau, s ửa lỗi khác nhau và ch ất
lượng khác nhau trong một kênh DVB-T.
Đường dẫn HP (ưu tiên cao) truyền dữ liệu truy ền phát với tốc đ ộ d ữ
liệu thấp, tức là chất lượng hình ảnh kém hơn do đ ộ nén cao h ơn, nh ưng
cho phép bảo vệ lỗi tốt hơn hoặc sử dụng loại điều chế (QPSK) mạnh
hơn. Đường dẫn LP (mức ưu tiên thấp) được sử dụng để truyền luồng
truyền tải MPEG-2 với tốc độ dữ liệu cao hơn, bảo vệ lỗi thấp h ơn v ệ và
sử dụng một loại điều chế bậc cao hơn (16QAM, 64QAM). Ở phía thu HP
7


hoặc LP có thể được chọn phụ thuộc vào điều kiện của phía thu. Điều
chế thứ bậc nhằm giảm bớt tác động,nó cũng khá đơn giản để truyền tải
hai dòng vận tải hoàn toàn độc lập. Cả hai nhánh HP và LP chứa cùng m ột

bộ mã hóa kênh như trong hình DVB-S, nhưng như đã đề cập, đây là m ột
việc chọn ngẫu nhiên trong bộ điều chế DVB-T, không ph ải là máy thu
trong đó điều này liên quan đến rất ít chi tiêu bổ sung.

Hình 2. Sơ đồ khối của bộ điều chế DVB-T - phần 2, FEC
Không phải mọi sóng mang COFDM trong DVB-T đều là sóng mang t ải.
Ngoài ra còn có một số lượng tín hiệu hoa tiêu liên tục và tín hi ệu hoa tiêu
phân tán. Những tín hiệu hoa tiêu phân tán được sử dụng để đồng bộ hóa
tần số, ước tính kênh và sửa chữa, và để thực hiện một kênh thông tin
nhanh. Chúng được chèn vào vị trí của chúng trong phổ DVB-T tr ước IFFT.
Trước khi thảo luận về tiêu chuẩn DVB-T chi tiết hơn, tr ước tiên chúng ta
hãy hỏi:
"Tại sao cần DVB-T?"
Có các kịch bản hoạt động đầy đủ để cung cấp truyền hình kỹ thuật số
thông qua vệ tinh và cáp, cả hai đường dẫn có th ể truy cập đ ược cho
nhiều hộ gia đình trên khắp thế giới. Tại sao sau đó cần một con đ ường
khác trên mặt đất,ví dụ như thông qua DVB-T, ngoài ra, c ần bảo trì nhi ều
nên se dẫn đến phức tạp và tốn kém.Và phải bổ sung ph ạm vi bảo hi ểm
với kỹ thuật số truyền hình mặt đất là cần thiết vì các lý do:
 Yêu cầu khu vực (cơ sở hạ tầng lịch sử, không tiếp nhận vệ tinh)
 Hoàn cảnh địa lý của khu vực
 Tiếp nhận TV di động
8


 Tiếp nhận truyền hình di động
 Dịch vụ bổ sung của thành phố địa phương (truyền hình khu v ực / đô
thị)
Nhiều quốc gia trên thế giới không có phủ sóng truy ền hình vệ tinh,
hoặc chỉ không phủ sóng đ ầy đủ, vì những lý do khác nhau của thiên

nhiên, chính trị hoặc địa lý khác. Các quốc gia ở xa xích đạo nh ư các qu ốc
gia ở Scandinavia gặp nhiều vấn đề hơn trong việc tiếp nhận vệ tinh k ể ,
ví dụ: các ăng ten thu vệ tinh gần như chỉ xuống m ặt đất. Ở nhiều qu ốc
gia, không được phép phát nhiều chương trình truyền hình vì lý do chính
trị. Ngay cả các khu vực ở Trung Âu có độ phủ sóng vệ tinh và cáp tốt
cũng yêu cầu phủ sóng truyền hình mặt đất bổ sung, ch ủ y ếu cho các
chương trình truyền hình địa phương không được phát qua vệ tinh. Và
việc tiếp nhận di động và di động hầu nh ư chỉ có th ể thông qua con
đường trên mặt đất.

II. TIÊU CHUẨN DVB-T
Năm 1995, tiêu chuẩn các chương trình TV kỹ thuật s ố mặt đất đã
được xác định trong ETS 300744 liên quan đến dự án DVB-T. M ột kênh
DVB-T có thể có băng thông 8, 7 hoặc 6 MHz . Có hai ch ế đ ộ ho ạt đ ộng
khác nhau: Các chế độ 2K và chế độ 8K, trong đó 2K là viết t ắt c ủa IFFT
2046 điểm và 8K là viết tắt của IFFT 8192 điểm. Nh ư đã biết về COFDM,
số lượng sóng mang con COFDM phải là lũy thừa của hai. Trong DVB-T,
người ta đã quyết định sử dụng các ký hiệu với độ dài khoảng 250 μs
(chế độ 2K) hoặc 1 ms (chế độ 8K). Tùy theo yêu cầu, m ột hoặc nhiều
chế độ khác nhau có thể được chọn. Chế độ 2K có khoảng cách sóng
mang con lớn hơn khoảng 4 kHz nhưng thời gian ký hiệu ngắn h ơn so v ới
chế độ 8K, với khoảng cách sóng mang con khoảng 1 kHz, nó ít bị ảnh
hưởng trong phạm vi tần số gây ra bởi hiệu ứng doppler do ti ếp nhận
điện thoại di động và hiệu ứng tiếng vang nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi đ ộ
trễ tiếng vang lớn hơn. Ví dụ, trong các mạng tần số đ ơn, ch ế đ ộ 8K se
luôn được chọn vì khoảng cách máy phát có thể l ớn h ơn. Trong tiếp nh ận
điện thoại di động, chế độ 2K là tốt hơn vì khoảng cách sóng mang con
lớn hơn. Tiêu chuẩn DVB-T cho phép điều khiển linh hoạt các tham s ố
truyền.
Ngoài chiều dài ký hiệu, kết quả của việc sử dụng chế đ ộ 2K ho ặc 8K,

khoảng bảo vệ cũng có thể được điều chỉnh trong phạm vi t ừ 1/4 đến
1/32 của chiều dài ký hiệu. Có thể sử d ụng điều chế (QPSK,16QAM ho ặc
64QAM)). Bảo vệ lỗi (FEC) được thiết kế để trở thành tiêu chuẩn vệ tinh
DVB-S. Việc truyền DVB-T có thể thích ứng với các yêu cầu tương ứng liên
9


quan đến tốc độ dữ liệu bằng cách điều chỉnh tốc độ mã (1/2 ... 7/8.
Ngoài ra, tiêu chuẩn DVB-T cung cấp mã hóa phân c ấp nh ư m ột tùy ch ọn.
Trong mã hóa phân cấp, bộ điều biến có hai đầu vào luồng vận chuy ển và
hai FEC có thể cấu hình độc lập nhưng giống hệt nhau. Ý t ưởng là đ ể áp
dụng sửa một lượng lớn lỗi cho luồng truyền tải ở mức thấp và sau đó đ ể
truyền nó với một loại điều chế rất mạnh. Đường dẫn luồng vận chuy ển
này sau đó được gọi là đường dẫn ưu tiên cao (HP). Các luồng truy ền t ải
thứ hai có tốc độ dữ liệu cao hơn và được truyền đi với ít lỗi h ơn , ví dụ:
Điều chế 64QAM và đường dẫn được gọi là đường dẫn ưu tiên th ấp (LP).
Ví dụ để đưa gói chương trình giống hệt nhau vào mã hóa MPEG-2, m ột
lần ở tốc độ dữ liệu cao hơn và một lần ở tốc độ dữ liệu thấp hơn và để
kết hợp hai gói trong hai gói đa kênh được vận chuy ển trong các lu ồng
vận chuyển độc lập. Tốc độ dữ liệu cao hơn tự động có nghĩa là ch ất
lượng (hình ảnh) tốt hơn. Luồng dữ liệu với tốc độ dữ liệu th ấp h ơn và
chất lượng hình ảnh thấp hơn tương ứng được đưa lên m ức cao đ ường
dẫn ưu tiên và với tốc độ dữ liệu cao hơn được cung cấp cho đ ường dẫn
ưu tiên thấp. Ở đầu nhận, tín hiệu ưu tiên cao được giải điều chế nhiều
hơn dễ dàng hơn mức ưu tiên thấp. Tùy thuộc vào điều kiện tiếp nh ận,
đường dẫn HP hoặc đường dẫn LP se được chọn ở đầu nhận. Nếu ti ếp
nhận kém, ít nhất vẫn se có tiếp nhận do dữ liệu thấp h ơn tốc đ ộ và đ ộ
nén cao hơn, ngay cả khi chất lượng của hình ảnh và âm thanh là kém
hơn. Trong DVB-T, điều chế COFDM được sử dụng, tức là các sóng mang
tải được ánh xạ tuyệt đối và không được mã hóa khác biệt. Tuy nhiên, cái

nàyyêu cầu ước tính và hiệu chỉnh kênh trong đó nhiều tín hiệu hoa tiêu
được cung cấp trong phổ DVB-T và được sử dụng làm tín hiệu th ử
nghiệm cho ước tính kênh.

Hình 3. Sóng mang DVB-T: Sóng mang trọng tải, Tín hiệu hoa tiêu
liên tục và phân tán, Sóng mang TPS
10


III. SÓNG MANG DVB-T
Trong DVB-T, IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation) có 2048 hoặc
8192 điểm được sử dụng. Về lý thuyết, các sóng mang 2048 hoặc 8192 se
có sẵn để truyền dữ liệu. Tuy nhiên, không phải tất cả các sóng mang này
đều được sử dụng để mang thông tin. Ở chế độ 8K, có 6048 sóng mang
thông tin và ở chế độ 2K có 1512. Chế độ 8K có số lượng sóng mang
thông tin gấp đúng 4 lần so với chế độ 2K nh ưng vì t ốc đ ộ ký hi ệu ch ế đ ộ
2K lại cao hơn 4 lần nên cả hai chế độ se luôn có cùng tốc đ ộ d ữ liệu, v ới
cùng điều kiện truyền. DVB-T chứa các loại sóng mang sau:
 Các sóng mang không hoạt động với vị trí cố định (đ ược đặt ở biên
độ 0)
 Sóng mang có vị trí cố định
 Tín hiệu hoa tiêu liên tục với vị trí cố định
 Tín hiệu hoa tiêu phân tán với vị trí thay đổi trong quang phổ
 Sóng mang TPS với vị trí cố định
Ý nghĩa của các từ “sóng mang tải trọng” rất rõ ràng: đây đ ơn gi ản là
các sóng mang được sử dụng để truyền dữ liệu trên thực tế. Các sóng
mang cạnh ở phần cạnh kênh trên và dưới được đặt thành 0, t ức là chúng
không hoạt động và không có biến điệu nào cả, tức biên đ ộ c ủa chúng
bằng không. Các tín hiệu hoa tiêu liên tục được đ ặt trên tr ục th ực, t ức là
trục I (cùng pha), ở 0 độ hoặc tại 180 độ và có biên độ xác đ ịnh. Các tín

hiệu hoa tiêu liên tục được tăng thêm 3 dB so v ới công su ất tín hi ệu trung
bình và được sử dụng trong máy thu làm tham chiếu pha và cho đi ều
khiển tần số tự động (AFC), để khóa tần số nhận với tần số phát. Các tín
hiệu hoa tiêu được phân tích phân tán trên toàn bộ phổ của kênh DVB-T
từ ký hiệu đến ký hiệu và hầu như tạo thành tín hiệu quét cho ước tính
kênh. Trong mỗi symbol, có một tín hiệu hoa tiêu phân tán trên m ỗi song
mang thứ 12. Mỗi tín hiệu hoa tiêu phân tán nhảy về phía tr ước b ởi ba v ị
trí song mang trong symbol tiếp theo, tức là trong mỗi trường h ợp, hai
song mang thông tin trung gian se không bao giờ tr ở thành tín hi ệu hoa
tiêu phân tán trong khi những sóng mang khác ở vị trí th ứ 3 trong quang
phổ đôi khi là sóng mang thông tin và đôi khi là tín hiệu hoa tiêu phân tán.
Các tín hiệu hoa tiêu rời rạc cũng nằm trên trục I ở 0 độ và 180 độ và có
cùng biên độ với các tín hiệu hoa tiêu liên tục.

11


Hình 4. Thay đổi vị trí của các tín hiệu hoa tiêu phân tán
Các sóng mang TPS(Transmission Parameter Signal) được đặt tại các v ị
trí tần số cố định. Ví dụ, song mang thứ 50 là song mang chuyên chở TPS.
TPS là viết tắt của Tín hiệu Thông số Truyền. Các sóng mang này đ ại diện
cho hầu như một kênh thông tin nhanh thông qua đó máy phát thông báo
cho người nhận về các thông số truyền hiện tại. Chúng được điều chế
DBPSK (khóa dịch chuyển pha hai pha) và được đặt trên trục I ở 0 độ
hoặc 180 độ. Chúng được mã hóa khác nhau, tức thông tin đ ược ch ứa
trong sự khác biệt giữa chúng và biểu tượng tiếp theo. Tất cả các sóng
mang TPS trong một ký hiệu đều mang cùng một thông tin, t ức là t ất c ả
chúng đều ở 0 độ hoặc tất cả ở 180 độ trên trục I. Ở đầu nhận, vị trí
sóng mang TPS chính xác là 0 độ hoặc 180 độ sau đó đ ược xác đ ịnh b ằng
biểu quyết đa số cho mỗi ký hiệu và sau đó được sử d ụng cho gi ải đi ều

chế. DBPSK có nghĩa là số 0 được truyền khi trạng thái và pha mang sóng
của các sóng mang TPS thay đổi từ ký hiệu này sang ký hiệu tiếp theo.
Thông tin TPS hoàn chỉnh được phát trên 68 ký hi ệu và bao g ồm 67 bit.
Phân đoạn trên 68 ký hiệu này được gọi là khung và các tín hiệu hoa tiêu
phân tán trong khung này cũng nhảy qua kênh DVB-T t ừ đ ầu kênh ngay
đến cuối kênh.

12


Hình 5. Các sóng mang TPS được điều chế DBPSK
17 trong số 68 bit TPS được sử dụng để khởi tạo và đồng bộ hóa, 13 bit
được bảo vệ lỗi, 22 bit được sử dụng hiện tại và 13 bit đ ược dành riêng
cho các ứng dụng trong tương lai. Bảng 20.1. giải thích cách các song
mang TPS được sử dụng.
Do đó, các song mang TPS giữ cho người nhận thông báo về:






Chế độ (2K, 8K)
Độ dài của khoảng bảo vệ (1/4, 1/8, 1/16, 1/32)
Loại điều chế (QPSK, 16QAM, 64QAM)
Tỷ lệ mã (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)
Sử dụng mã hóa phân cấp

Tuy nhiên, người nhận nên xác định chế độ (2K, 8K) và độ dài c ủa
khoảng bảo vệ, điều đó thực sự có ý nghĩa đối với thông tin TPS.

Bảng 1. Phân bổ bit của các song mang TPS
VỊ TRÍ
SYMBOL
S0
S1 – S16

S17 – S22
S23, S24

CÁC ĐỊNH DẠNG

MỤC ĐÍCH/NỘI DUNG
Khởi tạo
Đồng bộ hóa từ ngữ

001101011110111
0
or
110010100001000
1
010 111
Chiều dài chỉ số
Số khung

13


S25, S26
S27, S28, S29
S30 – S32

S33 – S35
S36, S37
S38, S39
S40 – S53
S54 – S67

Chòm sao tín hiệu điều chế
00=QPSK/01=16QAM/10=64QA
M
Thông tin phân cấp 000 = Không
phân cấp, 001=α=1, 010=α=2,
011=α=4
Tốc độ mã, luồng HP 000=1/2,
001=2/3, 010=3/4, 011=5/6,
100=7/8
Tốc độ mã, luồng LP 000=1/2,
001=2/3, 010=3/4, 011=5/6,
100=7/8
Khoảng bảo vệ 00=1/32,
01=1/16, 10=1/8, 11=1/4
Chế độ truyền 00=2K, 01=8K
Tất cả được đặt Để dành mai sau dùng
thành "0"
Mã BCH
Bảo vệ lỗi

Trong hình 3, có thể thấy rõ vị trí của các tín hiệu hoa tiêu và sóng
mang TPS trong sơ đồ chòm sao 64QAM. Hai điểm ngoài trên trục I t ương
ứng với vị trí của các tín hiệu hoa tiêu liên tục và các tín hi ệu hoa tiêu
phân tán. Hai điểm bên trong trên trục I là các sóng mang TPS. V ị trí của

các tín hiệu hoa tiêu liên tục và của các sóng mang TPS trong chuyên
ngành có thể được nhìn thấy từ các bản g 2 và 3. Trong các bảng này, số
lượng sóng mang được liệt kê tại đó các tín hiệu hoa tiêu liên tục và sóng
mang TPS có thể được tìm thấy. Đếm bắt đầu ở số sóng mang số 0, là
sóng mang khác 0 đầu tiên ở đầu kênh.
Các loại sóng mang khác nhau được sử dụng trong DVB-T được tóm tắt
ngắn gọn như sau. Trong số 2048 sóng mang ở chế độ 2K, chỉ có 1705
sóng mang được sử dụng và tất cả các sóng mang khác đ ược đặt thành
không. Trong 1705 sóng mang này có 1512 sóng mang có th ể là QPSK,
16QAM hoặc 64QAM được điều chế, 142 tín hiệu hoa tiêu phân tán, 45 tín
hiệu hoa tiêu liên tục và 17 sóng mang TPS.
Bảng 2. Vị trí sóng mang của các tín hiệu hoa tiêu liên t ục
2K MODE

8K MODE
14


0 48 54 87 141 156 192 201 255 279 282 333 432 450
483 525 531 618 636 714 759 765 780 804 873 888
918 939 942 969 984 1050 1101 1107 1110 1137
1140 1146 1206 1269 1323 1377 1491 1683 1704
1752 1758 1791 1845 1860 1896 1905 1959 1983
1986 2037 2136 2154 2187 2229 2235 2322 2340
2418 2463 2469 2484 2508 2577 2592 2622 2643
2646 2673 2688 2754 2805 2811 2814 2841 2844
2850 2910 2973 3027 3081 3195 3387 3408 3456
3462 3495 3549 3564 3600 3609 3663 3687 3690
3741 3840 3858 3891 3933 3939 4026 4044 4122
4167 4173 4188 4212 4281 4296 4326 4347 4350

4377 4392 4458 4509 4515 4518 4545 4548 4554
1137
1140 4614 4677
1146
1206
1269
1323 4731 4785 4899 5091 5112 5160 5166 5199 5253
1377
1491 5268 5304 5313 5367 5391 5394 5445 5544 5562
5595 5637 5643 5730 5748 5826 5871 5877 5892
1683 1704
5916 5985 6000 6030 6051 6054 6081 6096 6162
6213 6219 6222 6249 6252 6258 6318 6381 6435
6489 6603 6795 6816
0 48 54 87 141
156 192 201
255 279 282
333 432 450
483 525 531
618 636 714
759 765 780
804 873 888
918 939 942
969 984 1050
1101
1107
1110

Bảng 3. Vị trí sóng mang của sóng mang TPS
2K MODE

8K MODE

34 50 209 346
413 569 595 688
790 901 1073
1219 1262 1286
1469 1594 1687

34 50 209 346 413 569 595 688 790 901
1219 1262 1286 1469 1594 1687 1738
1913 2050 2117 2273 2299 2392 2494
2777 2923 2966 2990 3173 3298 3391
3458 3617 3754 3821 3977 4003 4096
4309 4481 4627 4670 4694 4877 5002
5146 5162 5321 5458 5525 5681 5707
5902 6013 6185 6331 6374 6398 6581
6799

1073
1754
2605
3442
4198
5095
5800
6706

Một số tín hiệu hoa tiêu phân tán đôi khi trùng khớp với vị trí của các
tín hiệu hoa tiêu liên tục, đó là lý do tại sao số 131 nên đ ược s ử d ụng đ ể

tính toán các song mang thực tế trong trường hợp các tín hiệu hoa tiêu
phân tán ở chế độ 2K. Các điều kiện trong chế độ 8K là tương đ ương. Ở
15


đây cũng vậy, không phải tất cả các song mang 8192 đang đ ược s ử d ụng
mà chỉ có 6817 trong số đó, chỉ có 6048 là các song mang có thông tin
thông thường. Phần còn lại là các tín hiệu hoa tiêu phân tán (568), tín
hiệu hoa tiêu liên tục (177) và sóng mang TPS (68). Nh ư tr ước đây, s ố 524
phải được sử dụng cho các tín hiệu hoa tiêu phân tán trong vi ệc tính toán
các sóng mang trọng tải vì đôi khi một tín hiệu hoa tiêu phân tán se trùng
với một tín hiệu hoa tiêu liên tục. Mỗi sóng mang th ứ 12 trong một bi ểu
tượng là một tín hiệu hoa tiêu phân tán. Do đó, th ật dễ dàng đ ể tính toán
số lượng tín hiệu hoa tiêu được phân tích bằng cách chia số l ượng sóng
mang thực sự được sử dụng cho 12 (1705/12 = 142, 6817/12 = 568).
Bảng 4. Số lượng sóng mang khác nhau trong DVB-T
2K MODE
2048
1705

8K MODE
8192
6817

Sóng mang
Sóng mang được sử
dụng
142/131
568/524
Tín hiệu hoa tiêu phân

tán
45
177
Tín hiệu hoa tiêu liên
tục
17
68
Sóng mang TPS
1512
60448
Sóng mang tải trọng
Các sóng mang tải trọng được điều chế QPSK, 16QAM hoặc 64QAM và
truyền luồng truyền tải MPEG-2 được bảo vệ lỗi. Hình 20.6. hiển thị sơ
đồ chòm sao cho QPSK, 16QAM và 64QAM với vị trí của các sóng mang đ ặc
biệt trong trường hợp điều chế không phân cấp.
IV. ĐIỀU CHẾ PHÂN CẤP
Để đảm bảo rằng sự tiếp nhận đáng tin cậy vẫn được đảm bảo
ngay cả trong điều kiện kém, điều chế phân cấp được cung cấp nh ư một
tùy chọn trong DVB-T. Không có nó, tỷ lệ tín hiệu hoặc tỉ l ệ nhiễu quá tệ
se dẫn đến việc giảm chất lượng.Trong trường hợp thường xuyên s ử
dụng truyền DVB-T với điều chế 64QAM kết hợp tỉ lệ mã 3/4 hoặc 2/3,
giới hạn thu ổn định là tỷ lệ tín hiệu hoặc tỷ lệ nhiễu dưới 20db. Nếu
điều chế phân cấp được sử dụng, bộ điều chế DVB-T có 2 luồng đầu vào
và 2 khối FEC. một luồng dùng cho tỉ lệ dữ liệu th ấp đ ược g ọi là đ ường
ưu tiên cao (HP), cung cấp 1 lượng lớn bảo vệ lỗi, ví dụ bằng việc ch ọn tỉ
lệ mã là 1/2. Luồng còn lại cung cấp tỉ lệ dữ liệu cao h ơn đ ược đ ưa đ ến
16


đường ưu tiên thấp (LP) và được cung cấp ít sự bảo vệ lỗi hơn, ví dụ tỉ lệ

mã 3/4.

Hình 6. QPSK nhúng trong 64QAM với điều chế phân cấp
Về nguyên tắc, cả HP và LP có thể chứa các chương trình giống nhau
nhưng ở tỉ lệ dữ liệu khác nhau. ví dụ, số lượng nén khác nhau. Tuy nhiên,
cả 2 HP và LP có thể mang trọng tải hoàn toàn khác nhau. trên HP, QPSK
được sử dụng là một loại điều chế đặc biệt mạnh me. Trên LP, một m ức
điều chế cao hơn là cần thiết vì tỉ lệ dữ liệu cao hơn. trong DVB-T, các
sóng mang tải trọng riêng lẻ không được điều chế với các loại đi ều chế
khác nhau. Thay vào đó, mỗi sóng mang tải trọng truy ền các ph ần c ả LP
và HP. đường ưu tiên cao được truyền dưới dạng QPSK nhúng trong
16QAM hoặc 64QAM. Hình 20.7. hiển thị trường hợp QPSK được nhúng
trong 64QAM. Thông tin LP được mang theo bởi điểm chòm sao r ời r ạc và
HP được mô tả bởi góc phần tư. Một đám mây gồm 8 lần 8 đi ểm trong
một góc phần tư nói chung tương ứng với tổng điểm chòm sao của QPSK
trong góc phần tư này.

17


Hình 7. Chòm sao với điều chế phân cấp
Điều chế 64QAM cung cáp 6bit/kí tự để truy ền đi.Tuy nhiên, kể t ừ
thông tin góc phần tư, như QPSK, chuyển hướng 2 bit cho mỗi ký hi ệu cho
luồng HP, chỉ còn lại 4 bit cho mỗi ký hiệu để truy ền luồng LP.Do đó, t ốc
độ dữ liệu gộp của LP và HP có tỷ lệ cố định là 4: 2. thêm vào đó, t ốc đ ộ
dữ liệu thực phụ thuộc vào tỷ lệ mã được sử dụng. Tỷ lệ tốc độ dữ liệu
gộp của LP và HP là 2:2.Để làm cho QPSK của đ ường dẫn ưu tiên cao
mạnh me hơn, ví dụ như ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu, sơ đ ồ chòm sao có
thể được trải ở trục I và trục Q.Hệ số α bằng 2 hoặc 4 làm tăng kho ảng
cách giữa các góc phần tư riêng lẻ của sơ đồ 16QAM hoặc 64QAM. h ệ s ố

α càng cao, độ nhạy của HP càng giảm,LP ngược lại HP do các điểm chòm
sao rời rạc di chuyển gần nhau hơn. Hình 20.8 cho th ấy 6 chòm sao có
thể sử dụng điều chế phân cấp.Thông tin về sự hiện diện hay vắng mặt
của điều chế phân cấp và hệ số α và tỷ lệ mã cho LP và HP được truy ền
trong các sóng mang TPS. Thông tin này được đánh giá trong máy thu và
được tự động thay đổi bộ giải mã cho phù hợp.Quyết định gi ải đi ều ch ế
HP hoặc LP trong máy thu có thể được đưa ra tự động tùy thuộc vào các
điều kiện nhận hiện tại (tỷ lệ lỗi bit kênh) hoặc để người dùng chọn th ủ
công. Điều chế phân cấp được cung cấp như một lựa chọn trong các
chipset DVB-T hiện đại và các hộp giải mã,vì trong thực tế, không yêu c ầu
thêm phần cứng.Tuy nhiên, trong nhiều máy thu DVB-T, không có ph ần
18


mềm nào được cung cấp cho tùy chọn này vì hiện tại nó không đ ược s ử
dụng ở bất kỳ quốc gia nào. Vào đầu năm 2002, điều chế phân cấp đã
được thử nghiệm trong các thử nghiệm thực địa ở Úc nhưng hiện tại nó
cũng không được sử dụng.
V. CÁC THAM SỐ HỆ THỐNG DVB-T CỦA KÊNH 8/7/6 MHZ
Trong các mục sau, các tham số hệ thống của DVB-T se đ ược d ẫn xu ất
và giải thích chi tiết. Các tham số này là:






Tần số lấy mẫu IFFT
Băng thông tín hiệu DVB-T
Phổ bị chiếm bởi kênh DVB-T 8/7 và 6 MHz

Tốc độ dữ liệu
Mức tín hiệu của các sóng mang riêng lẻ

Tham số hệ thống cơ bản trong DVB-T là tần số lấy mẫu IFFT của kênh
8 MHz được xác định là:
fmẫu IFFT 8MHz = 64/7 MHz = 9.142857143 MHz.
Từ tham số cơ bản này, tất cả các tham số hệ thống khác có th ể đ ược
dẫn xuất, tức của những kênh 8/7 và 6 MHz. T ần suất lấy m ẫu IFFT là
tốc độ lấy mẫu của kí hiệu COFDM hoặc băng thông trong đó t ất c ả các
sóng mang con 2K (= 2048) và 8K (= 8192) có th ể đ ược cung c ấp. Tuy
nhiên, nhiều trong số các sóng mang con 2048 hoặc 8192 này đ ược đ ặt
thành 0 và băng thông của tín hiệu DVB-T phải hẹp h ơn băng thông c ủa
kênh rộng 8, 7 hoặc 6 MHz thực tế. Như se thấy, băng thông tín hi ệu c ủa
kênh 8 MHz chỉ khoảng 7.6 MHz và do đó có một khoảng không gian x ấp
xỉ 200 kHz giữa đỉnh và đáy của kênh này và các kênh lân cận.
Các kênh 7.6 MHz này chứa các sóng mang 6817 hoặc 1705 th ực s ự
được sử dụng. Trong trường hợp kênh 7 hoặc 6 MHz, tần số lấy mẫu IFFT
của các kênh này có thể được tính từ tần số lấy mẫu IFFT của kênh 6
MHz bằng cách nhân nó tương ứng với 7/8 hoặc 6/8.
fmẫu
=
64/7
MHz
*7/8
=
8
IFFT
7MHz
fmẫu IFFT 6MHz = 64/7 MHz *6/8 = 48/7 MHz = 6.857142857 MHz;

MHz;

Tất cả các sóng mang IFFT 2048 hoặc 8192 trong kênh 8/7 và 6 MHz có
thể được tìm thấy trong các băng thông IFFT này. Từ các băng thông hoặc
tần số lấy mẫu này, khoảng cách của sóng mang con tương ứng có th ể dễ
19


dàng được lấy bằng cách chia băng thông f mẫu IFFT cho số lượng sóng mang
con IFFT:
∆f
∆f2k
=
∆f8k = fsample IFFT /8192;

=

fsample
fsample

IFFT
IFFT

/Ntotal_carriers;
/2048;

Do đó, khoảng cách sóng mang con COFDM trong kênh DVB-T 8, 7 ho ặc
6 MHz ở chế độ 2K và 8K là:

20

Bảng 5. Khoảng cách sóng mang con ở chế độ 2K và 8K
Băng thông của kênh

∆f của chế độ 2K

∆f của chế độ 8K

8 MHz
7 MHz
6 MHz

4.464285714 kHz
3.90625 kHz
3.348214275 kHz

1.116071429 kHz
0.9765625 kHz
0.8370535714 kHz

Từ khoảng cách sóng mang con, chiều dài kí hiệu Δt symbol có thể được
xác định trực tiếp. Do điều kiện trực giao, đó là:
Δtsymbol = 1/Δf;
Do đó, độ dài kí hiệu trong các chế độ và băng thông kênh khác nhau
trong DVB-T là:
Bảng 6. Khoảng kí hiệu ở chế độ 2K và 8K
Băng thông của kênh

∆tkí hiệu của chế độ 2K

∆tkí hiệu của chế độ 8K

8 MHz
224 us
896 ms
7 MHz
256 us
1.024 ms
6 MHz
298.7 us
1.1947 ms
Băng thông tín hiệu DVB-T thu được từ khoảng cách sóng mang con Δf
của kênh tương ứng (8, 7, 6 MHz) và số lượng sóng mang th ực sự được s ử
dụng ở chế độ 2K và 8K (1705 và 6817).
ftín hiệu DVB-T = Nsóng mang sử dụng*Δf;
Bảng 7. Băng thông tín hiệu trong DVB-T
Băng thông của kênh
8 MHz
7 MHz
6 MHz

ftín hiệu DVB-T của chế độ
2K
7.612 MHz
6.661 MHz
5.709 MHz

ftín hiệu DVB-T của chế độ
8K

7.608 MHz
6.657 MHz
5.706 MHz

21


Hình 8. Phổ của tín hiệu DVB-T ở chế độ 8K và [2K] cho kênh 8/7/6
MHz
Về nguyên tắc, có hai cách để đếm các sóng mang con COFDM của kênh
DVB-T. Các hãng có thể được tính từ 0 đến 2047 hoặc từ 0 đến 8192 theo
số lượng người vận chuyển IFFT hoặc việc đếm có thể bắt đầu bằng s ố
sóng mang số 0 tại sóng mang đầu tiên được sử dụng trong ch ế độ t ương
ứng. Cách đếm sau thông thường hơn, đếm từ 0 đến 1704 ở chế độ 2K và
từ 0 đến 6816 ở chế độ 8K. Trong hình 20.9, vị trí phổ c ủa kênh DVB-T
được hiển thị và các tham số hệ thống DVB-T quan trọng nh ất đ ược tóm
tắt lại .. Hình 20.9. cũng cho thấy các số vận chuy ển trung tâm có t ầm
quan trọng đặc biệt trong thử nghiệm. Số sóng mang 3408 này ở ch ế độ
8K và 852 ở chế độ 2K tương ứng với trung tâm chính xác của kênh DVBT. Một số hiệu ứng có thể được gây ra bởi bộ điều chế DVB-T chỉ có th ể
được quan sát tại thời điểm này. Các giá trị được cung cấp trong ngoặc
vuông trong Hình áp dụng cho chế độ 2K (ví dụ: 3408 [852]) và các giá tr ị
khác áp dụng cho chế độ 8K.
Tốc độ dữ liệu gộp của tín hiệu DVB-T có nguồn gốc từ, trong số
những thứ khác, tốc độ kí hiệu của tín hiệu COFDM DVB-T. Tỉ lệ kí hiệu là
một hàm của độ dài của kí hiệu và độ dài của khoảng bảo vệ:
Tốc độ kí hiệu COFDM = 1/(khoảng kí hiệu + khoảng bảo vệ);

22

Tốc độ tổng dữ liệu sau đó là kết quả của tốc độ kí hiệu, số l ượng sóng
mang tải thực tế và loại điều chế (QPSK, 16QAM, 64QAM). Trong chế độ
2K, có 1512 sóng mang tải và ở chế độ 8K có 6048. Trong QPSK, 2 bit cho
mỗi kí hiệu được truyền đi, trong 16QAM là 4 bit cho m ỗi kí hiệu và trong
64QAM là 6 bit cho mỗi kí hiệu. Do các kí hiệu dài h ơn 4 l ần ở ch ế đ ộ 8K,
nhưng mặt khác, số lượng sóng mang tải trong kênh gấp bốn l ần, nên
yếu tố này hủy bỏ một lần nữa, điều đó có nghĩa là tốc độ dữ liệu không
phụ thuộc vào chế độ (2K hoặc 8K). Do đó, tốc độ dữ liệu gộp c ủa kênh
DVB-T là:
Tốc độ dữ liệu gộp = Tốc độ kí hiệu COFDM * sóng mang không tải * số bit
mỗi kí hiệu;
Tổng chiều dài của các kí hiệu COFDM bao gồm chiều dài của kí hi ệu
và chiều dài của các khoảng bảo vệ:
Bảng 8.Tổng thời lượng biểu tượng trong DVB-T
Tổng khoảng kí hiệu = khoảng kí hiệu + khoảng bảo vệ (us)
Băng
2K
2k
2K
2K
8K
8K
8K
thông
1/4
1/8
1/16 1/32 1/4
1/8
1/16
kênh

8 MHz 280
252
238
231
1120 1008 952
7 MHz 320
288
272
264
1280 1152 1088
1493.
1269.
6 MHz 373.3 336
317.3 308
1344
3
3

8K
1/32
924
1056
1232

Tốc độ kí hiệu của kênh DVB-T được tính như sau:
Tốc độ kí hiệu = 1 / tổng khoảng kí hiệu;
Tốc độ kí hiệu DVB-T được liệt kê trong Bảng 20.9 nh ư một ch ức năng
của chế độ và băng thông kênh.
Bảng 9. Tốc độ kí hiệu trong DVB-T
Tốc độ kí hiệu (kS/s)

2K
2K
Băng
bảo
bảo
thông
vệ
vệ
kênh
1/4
1/8
3.571 3.968
8 MHz
4
3

2K
bảo
vệ
1/16
4.201
7

2K
bảo
vệ
1/32
4.329
0

8K
bảo
vệ
1/4
0.892
9

8K
bảo
vệ
1/8
0.992
1

8K
8K
bảo
bảo vệ
vệ
1/16
1/32
1.0450 1.082
4
3
23


3.125 3.472 3.676 3.788 0.781
0
2

0
8
3
2.678 2.976 3.151 3.246 0.669
6 MHz
6
2
3
8
6
Tốc độ dữ liệu gộp sau đó được xác định từ:
7 MHz

0.868
1
0.744
0

0.9191
0.7878

0.947
0
0.811
7

Tốc độ dữ liệu gộp = tốc độ kí hiệu * sóng mang không tải * số bit mỗi
kí hiệu;
Tốc độ dữ liệu gộp DVB-T được liệt kê trong Bảng 20.10 nh ư là m ột
chức năng của

băng thông kênh và độ dài khoảng bảo vệ.
Bảng 10. Tốc độ dữ liệu gộp trong DVB-T

Ngoài ra, tốc độ dữ liệu thực phụ thuộc vào tỉ lệ mã của mã hóa tích
chập được sử dụng và trên trình bảo vệ lỗi Reed Solomon RS (188, 204)
như sau:
Tốc độ dữ liệu thực = Tốc độ dữ liệu gộp * 188/204 * tỉ lệ mã;
Vì hệ số 4 hủy bỏ, công thức tổng thể để xác định tốc độ d ữ liệu th ực
của tín hiệu DVB-T đã độc lập với chế độ (2K hoặc 8K) và bằng:

24


Tốc độ dữ liệu thực = 188/204 * tỉ lệ mã * log 2(m) * 1/(1 + bảo vệ) *
kênh * hằng số 1;
Trong đó:
m = 4 (QPSK), 16 (16-QAM), 64 (64-QAM);
log2 (m) = 2 (QPSK), 4 (16-QAM), 6 (64-QAM);
tỉ lệ mã = 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8;
bảo vệ = 1/4, 1/8, 1/16, 1/32;
kênh = 1 (8 MHz), 7/8 (7 GHz), 6/8 (6 MHz);
hằng số 1 = 6,75 * 106 bit/s;
Bảng 11. Tốc độ dữ liệu thực với điều chế không phân cấp trong
kênh DVB-T 8 MHz

Từ đó, có thể xác định tốc độ dữ liệu thực của kênh 8, 7 và 6 MHz trong
các chế độ hoạt động khác nhau:
25