Schema a blocchi funzionale di un sistema di trasmissione DVB-T
Il DVB-T definisce il livello fisico della trasmissione televisiva digitale terrestre e normalmente trasporta un MPEG-2 Transport Stream (TS). Lo standard prevede canali di 5, 6, 7 o 8 MHz.
Sistema di trasmissione
Con riferimento allo schema a blocchi, le principali funzioni del trasmettitore sono le seguenti:
Adattamento di MUX e dispersione d'energia: il flusso di trasporto è costituito da pacchetti di lunghezza fissa pari a 188 byte. Prima della codifica, il flusso viene randomizzato (energy dispersal) per ridurre le lunghe sequenze di bit uguali e migliorare le proprietà spettrali del segnale.
Codifica esterna: un primo livello di protezione è affidato a un codice di Reed-Solomon RS(204,188), capace di correggere fino a 8 byte errati per pacchetto.
Interleaving esterno: dopo la codifica Reed-Solomon i byte vengono interlacciati per distribuire nel tempo gli errori a raffica introdotti dal canale.
Codifica interna: ai dati viene applicata una codifica convoluzionale punzonata (punctured convolutional code) con rate 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 o 7/8.
Interleaving interno: i bit e le celle vengono ulteriormente interlacciati prima della modulazione, in modo da aumentare la robustezza agli errori selettivi in frequenza e nel tempo.
Mappatura: la sequenza di bit è trasformata in simboli complessi. Le costellazioni previste sono QPSK, 16-QAM e 64-QAM; lo standard prevede anche modalità gerarchiche.
Adattamento di trama, segnali pilota e TPS: i simboli vengono organizzati in trame OFDM di 68 simboli; quattro trame formano una supertrama. Nel segnale vengono inseriti piloti per sincronizzazione ed equalizzazione, oltre ai segnali TPS (Transmission Parameters Signalling), che trasportano i parametri di trasmissione e l'identificativo di cella.
Modulazione OFDM: la trasmissione impiega OFDM in modalità 2K o 8K; le dimensioni della trasformata sono rispettivamente 2048 e 8192, mentre le portanti attive sono 1705 e 6817. La modalità 4K è stata definita soltanto per profili DVB-H.
Inserimento dell'intervallo di guardia: ogni simbolo OFDM viene esteso con un prefisso ciclico. Il rapporto tra intervallo di guardia e parte utile può essere 1/32, 1/16, 1/8 o 1/4.
DAC e front-end RF: il segnale digitale viene convertito in analogico mediante un convertitore digitale-analogico e quindi traslato alla frequenza radio di emissione nelle bande VHF o UHF.
Sistema di ricezione
Un ricevitore analogico non è compatibile con il DVB-T; per la ricezione è necessario un sintonizzatore digitale DVB-T integrato nel televisore oppure un set-top box esterno.
Il ricevitore/decodificatore esegue operazioni duali rispetto a quelle del trasmettitore:
Front-end RF e ADC: il segnale ricevuto viene filtrato, convertito in banda base e digitalizzato mediante un convertitore analogico-digitale.
Sincronizzazione nel tempo e in frequenza: il ricevitore individua l'inizio dei simboli e corregge gli scostamenti di frequenza.
Rimozione dell'intervallo di guardia
Demodulazione OFDM
Equalizzazione in frequenza: sfrutta i piloti per compensare le alterazioni introdotte dal canale radio.
Physical Layer Pipes (PLP), che permettono di assegnare livelli di robustezza differenti ai vari servizi trasportati;
maggiore flessibilità nella struttura OFDM e nella scelta dei piloti;
supporto a tecniche come MISO/Alamouti, rotated constellations, Future Extension Frames (FEF) e profilo T2-Lite.
A parità di condizioni di ricezione, il DVB-T2 consente in genere un aumento della capacità utile dell'ordine del 30-50% rispetto al DVB-T.
Bibliografia
ETSI EN 300 744 V1.6.2 (2015-10), Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television.
ETSI EN 302 755 V1.4.1 (2015-07), Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure, channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2).
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