Přednáška9

ytu), platí n = q – 1.
Obecně pro zabezpečení m informačních symbolů (bytů) se k nim přidává k opravných symbolů (bytů), takže celkový počet přenášených symbolů (bytů) je n = m + k. RS kód umožní na přijímací straně opravu až t symbolů (bytů), přičemž platí k = 2t. Při opravě se najde místo chybného symbolu (bytu) a určí se jeho správná hodnota. Například při osmibitových bytech je n = 255 a při požadavku na opravu až t = 8 bytů je m = n – k = n – 2t = 255 – 2.8 = 239. V uvedeném případě se kód označuje RS(255,239).
Poněvadž transportní tok je složen z transportních paketů o 188 bytech, používá se kód RS (204,188) umožňující opravu až 8 bytů. Blok vysílaných bytů (n) prochází přenosovým kanálem, kde v důsledku rušení dochází k poškození bytů.
Na přijímací straně je blok dat převeden z časové do frekvenční oblasti pomocí přímé diskrétní Fourierové transformace FDFT.
Pokud na konci bloku není 2t bytů nulových, došlo na přenosové cestě k poškození bloku. Následuje oprava chyb prováděná na principu aritmetiky Galoisova pole. Řešením soustavy klíčových rovnic se zjistí místa chybných bytů a provede se jejich oprava.
Pokud počet chybných bytů nepřekročí hodnotu t, budou všechny byty opraveny a na posledních místech bloku bude 2t bytů nulových. 6.5.3 Prokládání
(Interleaving) Ochrana signálu proti skupinovým chybám (shluky chyb, bursty). Hloubka prokládání (max. délka burstové chyby, při které se chyba rozloží na jednotlivé byty resp. bity).
Rámec vnějšího kódu (udává počet bytů resp. bitů, po kterých se budou opakovat rozprostřené chybné byty resp. bity). K prokládání se může použít také konvoluční prokládání, diagonální prokládání nebo interblokové prokládání. Prokládání se v DVB používá na úrovni symbolů (bytů). Lze jej použít i na úrovni bitů nebo skupin bitů. 6.5.4 Konvoluční kód U konvolučních kodérů se do signálu vkládá přídavná redundance tím, že se nad původním a zpožděným bitovým tokem provádí podle známých pravidel jisté matematické operace. Důsledkem je zvýšení přenosové rychlosti signálu, aniž by byly k původnímu signálu přidány nějaké kontrolní bity. Konvoluční kódy je proto možné považovat za konvoluci impulsní odezvy kodéru a vstupního signálu, což se promítlo i do jejich názvu. Konvoluční kodér obsahuje posuvný registr délky S a několik součtových členů realizujících funkci sčítání modulo 2 (logický součet bez přenosu). Jejich počet je stanoven tzv. generujícími mnohočleny (polynomy) stupně S, které udávají podle jakých pravidel mají být vytvářeny výstupní signály. Pokud mnohočlen obsahuje člen s příslušnou mocninou, je signál z příslušné buňky registru přiveden na součtový člen. Pokud v mnohočlenu nějaký člen chybí , signál z příslušné buňky registru není využit. Konvoluční kodéry se označují K(n,m), kde n je rámec výstupních bitů a m je rámec vstupních bitů, přičemž platí n > m. Vstupní signál je rozdělen do m cest a přiváděn do posuvného registru. Po provedení matematických operací jsou signály na n výstupech sestaveny opět do jednoho bitového toku. Poměr rámce m vstupních bitů a rámce n výstupních bitů udává kódový poměr R (kódovací rychlost), který obvykle bývá 1/2, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 6/7 nebo 7/8.
Je-li původní bitová rychlost signálu Rvst, potom po konvolučním kódování se zvýší na hodnotu Rvst / R.
Pro dekódování konvolučních kódů se nejčastěji používá Viterbiho algoritmus nebo algoritmus sekvenčního dekódování. 6.6 Digitální modulace Modulace je proces, při kterém dochází k ovlivňování některého parametru nosné v závislosti na okamžité hodnotě modulačního signálu. Při vysokofrekvenčním přenosu je nosná tvořena harmonickým signálem se třemi parametry – amplitudou, frekvencí a počáteční fází. 6.6.1 Úvod Pokud je modulační signál spojitý (např. signál z mikrofonu), příslušný parametr nosné se mění také spojitě a může nabývat nekonečně mnoha hodnot. Podle ovlivňovaného parametru nosné se modulace nazývají amplitudová (AM), frekvenční (FM) nebo fázová (PM). Frekvenční a fázová modulace se někdy označují společným názvem úhlové modulace.
U digitálních televizních (obecně radiokomunikačních) systémů je modulačním signálem digitální signál, který může nabývat pouze dvou různých hodnot, a to log.1 a log.0. Proto se podle okamžité hodnoty digitálního modulačního signálu mění parametr nosné vlny skokem. Uvedený modulační proces se nazývá digitální modulace. Podle toho, který parametr nosné je ovlivňován, rozeznáváme tři základní typy digitálních modulací:
a) modulace ASK (Amplitude Shift Keying) - modulace s klíčováním amplitudy (klíčování amplitudovým posuvem, zdvihem),
b) modulace FSK (Frequency Shift Keying) - modulace s klíčováním frekvence (klíčování frekvenčním posuvem, zdvihem),
c) modulace PSK (Phase Shift Keying) - modulace s klíčováním fáze (klíčování fázovým posuvem, zdvihem). Modulace QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) neboli čtyřstavové fázové klíčování 4PSK. Vstupní signál se rozdělí v demultiplexeru (Splitter) na liché a sudé bity (větve Inphase, Quadrature). V modulátorech AM typu DSBSC jsou signály modulovány na nosné cos wt, sin wt a poté sečteny. 6.6.2 Modulace QPSK pro družicové vysílání DVB-S Všechny možné stavy nosné, případně přechody mezi jednotlivými stavy, se znázorňují pomocí vektorového (konstelačního) diagramu. Každý stav nosné, tj. každý vektor, popisuje jeden dibit, což je dvojice bitů. Při změnách stavů, kdy se v dibitu mění současně oba bity (11  00 nebo 10  01), se amplituda nosné postupně zmenšuje až k nule a potom se opět zvětšuje na pův