Utilizzo dell'analisi del rumore di fase per ottimizzare la qualità del segnale dei trasmettitori DVB-T

Attività da eseguire

Sia i costruttori durante le attività di sviluppo e la produzione, sia gli operatore di rete durante la messa in servizio e la manutenzione, hanno la necessità di verificare la qualità dei trasmettitori DVB-T al fine di garantire una copertura televisiva efficiente e affidabile.

È noto che quando viene emesso un segnale affetto da interferenze, il meccanismo di correzione anticipata degli errori (FEC) per il DVB-T raggiunge i suoi limiti più rapidamente di quanto originariamente previsto, perché l'energia del segnale diminuisce durante la propagazione.

La copertura delle zone periferiche sarebbe quindi possibile solo a scapito dell'efficienza. L'utilizzo di un codice FEC più resistente agli errori, grazie a una maggiore ridondanza, implicherebbe però una velocità di trasmissione dati più bassa e meno capacità di programmazione. Aumentare la potenza di trasmissione comporterebbe, inoltre, costi operativi aggiuntivi.

Se la misura del MER dimostra che la qualità di uno dei trasmettitori DVB-T non è soddisfacente, sarà particolarmente interessante scoprire le cause al fine di adottare le contromisure appropriate. Per gli operatori di rete è importante che il segnale di trasmissione non subisca interruzioni per effettuare quest'analisi.

Soluzione di misura e collaudo

Il MER è un criterio di qualità importante, perché è una misura della somma di tutte le interferenze indesiderate nel segnale. Normalmente è impossibile separare ciascuno dei fattore d'interferenza che si sommano tra loro causando un errore più grande. Tuttavia, lo strumento R&S®ETL ora mette a disposizione un nuovo metodo di misura (in attesa di brevetto) per calcolare il rumore di fase MER. Questo valore è anch'esso espresso in dB ma, a differenza del valore MER generale, si basa solo sulle componenti del rumore di fase. Se il nuovo valore di misura è leggermente migliore rispetto al valore MER generale, allora il rumore di fase del modulatore è il fattore dominante che altera la qualità.

Il nuovo metodo di misura può anche trovare le cause proprie del rumore di fase. Un grafico integrato mostra la distribuzione spettrale d'interferenza del rumore di fase. Se, per esempio, l'interferenza è causata dalla frequenza di diafonia dell'alimentazione di rete sulla frequenza di riferimento interna del modulatore, ciò è immediatamente visibile sul grafico con dei picchi a 50/60 Hz evidenti.

L'analisi spettrale può rilevare frequenze di interferenza molto più elevate. Il limite superiore per un segnale DVB-T con larghezza di banda a 8 MHz nella modalità 8k si trova tra 446 Hz e 540 Hz, a seconda dell'intervallo di guardia utilizzato. Nella modalità di trasmissione 2k, è possibile rilevare frequenze che sono anche fino a quattro volte superiori (fino a 2,1 kHz).

Applicazione

L'esempio di misura mostra l'effetto del rumore di fase nel campo di frequenza di interferenze da 2,6 Hz a 446 Hz. Il MER totale del rumore di fase è 30,3 dB, come mostrato nella tabella nell'immagine.

La distribuzione spettrale del rumore di fase mostra chiaramente che l'energia del rumore di fase è a 50 Hz. L'interferenza a questa frequenza è correlata con la frequenza della rete elettrica europea a 50 Hz.

Da questo esempio si possono trarre le tre seguenti conclusioni:

• Il rumore di fase altera considerevolmente il segnale DVB-T. Il rumore di fase contribuisce con 30,3 dB del MER totale di 29,9 dB (barra di stato in basso nella figura), ed è il fattore primario che influisce sulla qualità del segnale
• L'interferenza ha una frequenza intrinseca di 50 Hz
• Secondo il grafico, quest'interferenza a 50 Hz costituisce 30,3 dB del MER totale. Non sono presenti altre frequenze che contribuiscono significativamente all'interferenza complessiva

In questo base ai risultati di questo esempio, deve essere intrapresa un'azione correttiva. I risultati del test e della misura sono un valido aiuto. La nuova misura del rumore di fase MER per DVB-T è disponibile per tutti gli analizzatori R&S®ETL senza costi aggiuntivi a partire dalla versione firmware 2.32 (alla voce "Analisi di modulazione").