Digital TV yayınında sembol hızı ve FEC seçimi

Yıldız etkin değilYıldız etkin değilYıldız etkin değilYıldız etkin değilYıldız etkin değil
 

Bir uydu haberleşme linkinin tasarımında en öncelikle gözönünde bulundurulan konulardan birisi de band genişliği ile güç arasındaki klasik tercih zorunluluğudur. Maksimum sembol hızı elinizde bulunan band genişliği ile belirlenir. Forward Error Correction (FEC = Önceden Hata Düzeltme) kodlaması ise belirli bir maksimum bit hata oranı değerini elde edebilmek için mevcut güç ve bant genişliği tarafından belirlenir.

Sembol hızı Rs  band genişliğine oranlıdır. Belirli bir sembol hızı için, en önemli birim olan bilgi bit hızı Rb ise modülasyon metoduna bağlı kalacaktır. Faz kaydırmalı anahtarlama (PSK) modülasyonunda taşıyıcının her faz durumu m bit sayısını ifade eden bir sembolü temsil etmektedir. Örneğin, BPSK modülasyonunda sembol başına bir bit bulunur (m = 1); QPSK modülasyonunda ise sembol başına iki bit bulunur (m = 2); 8PSK modülasyonunda sembol başına 3 bit vardır (m = 3). PSK modülasyonunun derecesi yükseldikçe sembol başına olan bit sayısı artar. Sonuçta belirli birsembol hızı ve yani belirli bir bant genişliği için ortaya çıkan bilgi bit hızı artar.

FEC kodlaması bu ortaya çıkan belirli bilgi bit hızı ve belirli en fazla bit hata oranı için gerekli güç miktarını azaltmakta kullanılır. Ancak bu kodlama da band genişliğini arttırır. Çünkü birim zamanda aktarılacak bit sayısı (bilgi bitleri + kod bitleri toplamı olarak) artmaktadır. Kod oranı r bilgi bitleri sayısının toplam bit sayısına oranını temsil etmektedir. Yani bant genişliği kod oranı ile ters orantılı olarak değişmektedir. Kod hızı Rc, bilgi bit hızı Rb 'nin kod hızı r 'ye bölünmesiyle elde edilir. (Kodlama yoksa r = 1 olur.)

Bu eşitlliklerin matematiksel olarak ifadesi şöyle özetlenebilir:

Rc = Rb / r
Rs = Rc / m
B = k Rs = k Rc / m = k Rb / (m r)

Burada k (tipik değeri 1.2 dolayında olan) bir çarpım faktörüdür ve değeri sembollerarası girişimi azaltmak ve band genişliğini arttırmak üzere darbe şekillerini düzenleyen temelband süzülmesi ile ilgilidir. Eğer Bilgi bit hızı Rb cinsinden eşitliğe bakarsak;

Rb = m r B / k  elde ederiz.

Yani bilgi bit hızı sembol başına bit sayısı ile, kod hızı, ve mevcut band genişliği miktarının çarpımı ile orantılı bir değer olacaktır. Örneğin, QPSK 'da bit hızı BPSK'dakinin iki katıdır. Dahası, QPSK belirli bir bit hızı için BPSK ile aynı miktar güce ihtiyaç duymaktadır. O yüzden yarısı kadar bant genişliğine gerek duyması nedeniyle QPSK geçmişte en tercih edilen modülasyon şekli olmuştur. Oysa bugün uydu haberleşme tasarımlarında Spektral etkinliğin arttırılmasına daha fazla önem verilmektedir.

Önceleri kullanılan modülasyon için endüstri standardı QPSK idi. Ancak yukarıdaki ilişkilerin gösterdiği gibi 8PSK ile ayni transponder bant genişliği için veri aktarma hızını %50 arttırmak mümkün olmaktadır. (sembol başına 2 bite karşılık 3 bit olması nedeniyle). Ancak, 8PSK hem BPSK ve hem de QPSK 'dan daha fazla güce gerek duymaktadır. Öte yandan sofistike kodlama metodlarının kullanılması gücü azaltabilir.

Hem modülasyon hem de kodlamayı birleştiren (trellis coded modulation denilen) belirli tekniklerin kullanılmasıyla, band genişliğini pek arttırmadan gücü azaltmak mümkün olmaktadır. İşemci hızı ve yeteneklerindeki önemli gelişmeler ve bilgisayar çip teknolojinin gelişmesi sayesinde halen bu tekniklerin uygulanabilmesi mümkün hale gelmiştir.

Telekomünikasyon

Telekomünikasyon ('uzak iletişim'), Fransızca '' télécommunication '' daireünden geçmiştir. Duyum, yazı, resim, simge ya da her çeşit bilginin tel, radyo, optik ile başka elektromanyetik dizgelerle iletilmesi, kucak yayımı ya da...

Fiber Optik Kablo Çeşitleri

Fiber optik kablolar ışık sinyalinin gönderildiği camdan veya plastikten imal edilmiş çekirdek kısmı ve çekirdek üzerine uygulanan akrilik kaplama ile istenilen renklerde kaplanarak gevşek ve sıkı tüpler içerisine yerleştirilen, mukavemet...

Fiber Optik Konnektörleri

Bina içi ve kapalı alanlarda kullanılan fiber optik kablolar, kullanılan fiber tipini belirtmek için genellikle renk kodludur. Bir konektörde fiberin bükülmesini önleyen gerilim azaltma "önyükleme", bağlantı tipini belirtmek için renk...

    Yusuf Gökçe

    'Yusuf GÖKÇE Blog' Teknoloji'nin her dalından hayatımızı kolaylaştıran buluşların kısa ve öz teknik bilgileri bu portalda olacak...

    Bizden Makaleler

    © 2025 Yusuf Gökçe. Elektrik, Elektronik, Bilgisayar, Otomasyon, Telekominikasyon...

    Arama