Minimalne wartości C/N i SNR a DVB-T

Sygnał telewizji naziemnej przez sam sposób jego nadawania jest bardzo podatny na wszelakiego rodzaju zakłócenia. Do takich zakłóceń zaliczyć można odbiór sygnałów echowych, różnego rodzaju interferencje, szum w kanale transmisyjnym czy np. przesunięcie częstotliwości spowodowane efektem Dopplera. Złożoność warunków odbioru sprawia, że ogólnie w przypadku telewizji naziemnej często można spotkać dwa przypadki: odbiór jest poprawny lub bardzo trudno jest zapewnić poprawny odbiór.

Z uwagi na fakt, że w przypadku cyfrowej telewizji możliwe są dwa stany odbioru sygnału: jego prawidłowy odbiór lub całkowity brak odbioru, niezwykle ważnym jest aby odbierany sygnał był na tyle dobrej jakości. Zapewnienie takiego sygnału skutkuje tym, że w przypadku pogorszenia się warunków odbioru (np. podczas ulewy, lokalny wzrost poziomu zakłóceń) sygnał ten jest jeszcze na tyle dobrej jakości, że zapewnia poprawny odbiór oglądanego programu.

Podobny efekt można zaobserwować także w przypadku telewizji satelitarnej, gdzie dla przykładu zastosowanie anteny o relatywnie małej średnicy czy jej nieprecyzyjny montaż pozostaje praktycznie niezauważony podczas ładnej pogody. W czasie jej pogorszenia – sygnał bardzo szybko się „rwie” – odbiór audycji jest nie możliwy…

W kontekście telewizji naziemnej parametrem, który określa jakość sygnału jest C/N czyli stosunek poziomu jakości nośnej sygnału do poziomu szumu. Stosunek ten wyrażany jest w decybelach – im wyższy tym lepiej. Pomiar wartości C/N znany był także z telewizji analogowej – tam za wartość, do której się dążyło było około 48dB. Przy tej wartości odbiór obrazu był idealny. Dobrą wiadomością jest to, że w przypadku DVB-T wartości C/N jakie teoretycznie można osiągnąć są o wiele niższe. W tym przypadku już same parametry techniczne modulatora sygnału, który jest zamontowany po stronie jego nadawcy narzucają graniczną wartość około 38..40 dB.

Jakość sygnału generowanego po stronie modulatora nadawcy ma dla odbiorcy sygnału drugorzędną wartość. Przyjrzyjmy się więc minimalnym wartościom C/N jakie musi mieć sygnał, aby został poprawnie demodulowany. W poniższej tabeli zostały zebrane wartości C/N dla wszystkich modulacji i FEC w DVB-T.

Pomimo tego, że powyższa tabela dokładnie określa minimalne warunki odbioru sygnału, to wprowadza pewną niejednoznaczność. Dla każdej modulacji podane są trzy wartości C/N. Rozsądek podpowiada, że należy patrzeć na najwyższą wartość. I w zasadzie zazwyczaj tak jest. Czym są więc te poszczególne kanały? A więc zacznijmy od początku:

• Gaussian Channel – w tym kanale podstawowymi założeniami jest bezpośrednia widoczność nadajnika i odbiornika oraz zakłada się brak sygnałów echowych
• Ricean Channel – założenie bezpośredniej widoczności nadajnika oraz odbiornika pozostają takie same, nie mniej dodatkowo zakłada się możliwość odbioru sygnału z wielu kierunków
• Rayleigh Channel – w odróżnieniu od powyższych kanałów odbioru w tym zakłada się, że nie istnieje bezpośrednia widoczność nadajnika i odbiornika oraz, że odbiór sygnału jest tylko wielościeżkowy – czyli innymi słowy – totalny brak widoczności nadajnika.

Warto wspomnieć, że w przypadku maksymalnie wydajnej modulacji w DVB-T minimalny C/N wynosi 28dB. Przy takiej wartości C/N – telewizja analogowa zapewniała odbiór na poziomie szumu…

Czytając różne fora internetowe, czy nawet czytając specyfikacje produktów można czasami zauważyć, że zbytnio nie jest rozróżnia się różnicy pomiędzy S/N a C/N. Wielkości te są często używane zamiennie. W ogólności nie jest to prawdą. Chociaż w sumie różnica w wartościach dla DVB-T nie jest aż tak wielka. Dla trybu 8K różnica pomiędzy C/N a S/N jest równa 0,33dB.

W kontekście pomiarów sygnału DVB-T ważnymi parametrami są także wartości BER oraz MER. Ale o tym postaram się dokładniej napisać w kolejnym wpisie…