ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ АЛГОРИТМОВ С ПОВОРОТОМ СИГНАЛЬНОГО СОЗВЕЗДИЯ В СТАНДАРТЕ DTMB НА БАЗЕ SIMULINK МОДЕЛИ В СРЕДЕ MATLAB
Аннотация
Рассматриваются модифицированные алгоритмы с поворотом сигнального созвездия приме-
ненные в стандарте цифрового наземного телевизионного мультимедийного вещания принятом на
Кубе. По сравнению с использованием созвездий без поворота, эти алгоритмы дают значительное
увеличение производительности системы в сложных условиях приема, с индустриальными помехами
и низким соотношением сигнала к шуму. В данной работе проведен анализ влияния угла и направле-
ния поворота сигнального созвездия на устойчивость системы цифрового наземного телевизионного
мультимедийного вещания. Основной целью данной работы является анализ влияния угла и направле-
ния поворота сигнального созвездия на устойчивость системы цифрового наземного телевизионного
мультимедийного вещания. Для исследования была разработана собственная архитектура системы
цифрового наземного телевизионного мультимедийного вещания, принятая на Кубе, реализованная в
Simulink в среде Matlab. Указанная Simulink модель позволяет проводить анализ зависимости
коэффициента битовых ошибок от значения белого гауссовского шума для различных конфигураций
системы. В исследованиях широко применяется модель аддитивного белого гауссовского шума, ко-
торый подмешивается к сформированному сигналу. Предложенные модификации позволяют вести
прием цифрового наземного телевизионного мультимедийного вещания в каналах без замираний при
равных значениях коэффициента битовых ошибок для всех анализируемых случаев. При этом, для
получения существенного выигрыша от поворота созвездия, порядка семи децибел, квадратурные и
синфазные компоненты предлагается передавать на разных поднесущих и в разные моменты време-
ни. В схеме с поворотом сигнального созвездия, квадратурную компоненту нужно передавать не на
той же самой поднесущей, а с задержкой и на другой поднесущей. Тогда из одной квадратурной
амплитудной модуляции получается фактически две амплитудные двоичные модуляции в синфазной
и квадратурной проекции, которые передаются на независимых поднесущих, и поражаются поме-
хами по-разному, что обеспечивает надежность демодуляции при более низких значения соотноше-
ния сигнала к шуму и воздействии индустриальных помех. Недостатком алгоритма является недос-
таточное противодействие зашумлению гауссовским шумом.
Литература
Implementati on, 2016.
2. Song J., Yang Z., and Wang J., Eds. Digital Terrestrial Television Broadcasting: Technology and System.
Hoboken, NJ, 2015.
3. OECD, Digital Terrestrial Television Broadcasting in the VHF/UHF Bands: DTTB Handbook. Paris.
2013. Available at: https://www.oecd-ilibrary.org/content/publication/pub-800c9499-en.
4. ETSI EN 300 744, European Standard, 2008, 9. Available at: https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/
300700_300799/300744/01.06.01_40/en_300744v010601o.pdf.
5. Chinese standards GB 20600-2006. Available at: https://www.chinesestandard.net/Related.aspx/
GB20600-2006.
6. Walter Fischer. Digital Video and Audio Broadcasting Technology A Practical Engineering Guide.
Third Ed. Springer Heidelberg Dordrecht London New York. 2010, 828 p.
7. ETSI EN 302 755, European Standard, 2012, 4. Available at: https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/
302700_302799/302755/01.03.01_60/en_302755v010301p.pdf.
8. Dai L., Wang Z., and Yang Z. Next-generation digital television terrestrial broadcasting systems: Key
technologies and research trends, IEEE Commun. Mag., Jun. 2012, Vol. 50, No. 6, pp. 150-158. DOI:
10.1109/MCOM.2012.6211500.
9. Chindapol A. and Ritcey J.A. Design, analysis, and performance evaluation for BICM-ID with square
QAM constellations in Rayleigh fading channels, IEEE J. Sel. Areas Commun, May 2001, Vol. 19,
No. 5, pp. 944-957. DOI: 10.1109/49.924878.
10. Gozalvez D., Gimenez J.J., Gomez-Barquero D., and Cardona N. Rotated Constellations for Improved
Time and Frequency Diversity in DVB-NGH, IEEE Transactions on Broadcasting, Jun. 2013. DOI:
10.1109/TBC.2013.2252862.
11. Boutros J. and Viterbo E. Rotated multidimensional QAM constellations for Rayleigh fading channels,
2017, 9. Available at: https://engit.monash.edu/profiles/wp-content/uploads/2017/09/itw96.pdf.
12. Improving BICM Efficiency for DVB-T2 System using Rotated Constellations and Cyclic Q Delay,
TRKU-08-02-2021-11416, Vol. 63, No. 02.
13. Suwansukho N. and Promwong S. Evaluation of Rotated Constellation in DVB-T2 Based on Measurement
Data, in 2019 5th International Conference on Engineering, Applied Sciences and Technology
(ICEAST), Luang Prabang, Laos: IEEE, Jul. 2019, pp. 1-5. DOI: 10.1109/ICEAST.2019.8802572.
14. Sun J., Liu H., and Ma X. Transmitting Extra Bits by Rotating Signal Constellations. Aug. 28, 2020.
DOI: 10.48550/arxiv.2008.10818.
15. Honfoga A.C., Dossou M., and Moeyaert V. Low complexity demapping algorithms survey in DVBT2:
Rotated constellation case study, 2022, Vol. 6, No. 1.
16. Polak L. and Kratochvil T. Comparison of the non-rotated and rotated constellations used in DVB-T2
standard, Proceedings of 22nd International Conference Radioelektronika. 2012, Apr. 2012, pp. 1-4.
Accessed: Dec. 18, 2023. Available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/6207641.
17. Regis C.D.M., Ferreira Mota M., Fernandes Lopes R., and Sampaio de Alencar M. Performance
Analysis of a 64-QAM Rotated Constellation Subject to Rice Fading, in SIMPOSIO BRASILEIRO DE
TELECOMUNICAC¸ ´ OES, 2012.
18. Planning aspects of DVB-T2 - EBU TECH3348 - May 2011.pdf. Dec. 17, 2023. Available at:
https://tech.ebu.ch/docs/news/2012_01/wrcdocs/Planning%20aspects%20of%20DVB-T2%20-
%20EBU%20TECH3348%20-%20May%202011.pdf.
19. Agani D., Honfoga A.-C., and Sotindjo P. Optimal M-QAM rotated constellation angle in DVB-T2, 2022
5th International Conference on Advanced Communication Technologies and Networking (CommNet),
Marrakech, Morocco: IEEE, Dec. 2022, pp. 1-6. DOI: 10.1109/CommNet56067.2022.9993827.
20. Youssef T. and Abdelfattah E. Performance evaluation of different QAM techniques using
Matlab/Simulink, 2013 IEEE Long Island Systems, Applications and Technology Conference (LISAT),
Farmingdale, NY, USA: IEEE, May 2013, pp. 1–5. DOI: 10.1109/LISAT.2013.6578237.
21. Sadinov S.M. Simulation study of M-ARY QAM modulation techniques using Matlab/Simulink, 2017
40th International Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics
(MIPRO), Opatija, Croatia: IEEE, May 2017, pp. 547-554. DOI:
10.23919/MIPRO.2017.7973486.
22. Shah S.M., Riyaz R., Wani T.M., Ashraf A., and Naz S.F. Optimal rotation angle for finite constellation
over additive white Gaussian noise multiple access wiretap channel, IET Commun., 2020, Vol. 14,
No. 21, pp. 3845-3852. DOI: 10.1049/iet-com.2019.0244.
