Digitenne - signaalsterkte verschillende zenders

[BeefRWijker]

Ik denk niet dat de ontvanger tijdsbesef heeft en al zou 't zo zijn dan nog is de uitkomst niet anders. Waar het om gaat is dat die signalen over elkaar heen zitten en dat er eentje (de sterkste) afgezonderd moet worden. Vermoedelijk doet de ontvanger een analyse van welke signaal sterkte bij welke GI puls hoort en kan zo de ongewenste GI pulsen negeren waardoor er quasi 1 signaal overblijft. Verder moet je je bedenken hoe hoog de kans is dat er meer dan 2 signalen exact even groot zijn, die is voor 2 al niet eens heel groot en combineer dat dan nog eens met GI overschrijding.

 

En Haarlem. Nou snap ik waar je op doelde. Daarom zijn die andere bouquet 1 kanalen in groot randstad natuurlijk ook anders omdat ze in een ander doelgebied liggen ivm de regionale zenders. Zo gauw niet aan gedacht. Dan zal Alkmaar bouquet 1 inderdaad ook meedoen in een deel van het groot Randstad SFN ondanks dat de andere bouquetten van Alkmaar op zich zelf staan in het NH-Noord SFN (Noordkop/West-Friesland/Texel)

27 juni 2012 aangepast door BeefRWijker

[OFDM]

De ontvanger moet inderdaad de sterkste afzonderen en is dan een kwestie van timing op welk moment het "beste" symbool voorstaat dat gedecodeerd moet worden. Maar dat staat mijns inziens los van het feit dat de draaggolven in onderlinge sterkte kunnen verschillen door de reflecties. Is dat niet op ieder moment het geval, en ook nog variabel naar gelang de weglengtes instabiel zijn? Of niet omdat ze gemoduleerd zijn? Lastig in te beelden. Dat de impact van reflecties op -10dB klein is kan ik mij wel weer goed voorstellen omdat met zo'n niveauverschil nog maar heel weinig rimpel kan ontstaan, dus ook geen nulpunten die in de ruis verdrinken.

Dat de kans op twee identieke draaggolven klein is geloof ik, maar de kans op een kortstondig gelijk zijn is misschien weer iets groter. Gooi het allemaal maar in een mega simulatie pakket waarop een statistische kans op uitval komt rollen. Misschien dat Edje weet hoeveel hieraan is gerekend.

[BeefRWijker]

De guard interval start bij je ontvanger zodra je het eerste station binnen is en niet bij de sterkste.

 

Er is geen ->de<- guard interval. Alle zenders hebben hun eigen GI dus ook de eerste en ook de sterkste.

 

Dus de "voor echo" van Doetinchem valt binnen guard interval,

 

Niet die van Apeldoorn

 

want het is de start ervan.

 

Van Doetichem ja, maar niet die van Apeldoorn.

Die puls zelf is ook niet het probleem maar de data die op het eind van de (eerste) GI er achter aan komt en dan binnen de guard interval van de tweede zender binnen komt vallen.

 

 

[...]

Mijn ervaring is dat het eigenlijk niet uitmaakt of de eerste, tweede of derde zender het sterkst is, als die maar dominant is en minimaal 10 dB sterker is.

 

En dan hebben we 't dus over het pre-echo probleem, niet het 0 dB echo verschijnsel, een probleem dat veelvuldiger voor komt dan het 0 dB echo (gecombineerd met extreme vertraging) probleem. Laat staan "een 0dB achtig iets" probleem.

 

[...]

Van wat ik weet is dat de tuner altijd start bij de guard interval. Hier verwacht je als eerste het sterkste signaal en afhankelijk wat hij denkt te moeten doen, kan hij filters inschakelen tot het 1/32 filter toe, waarbij de tuner gewoon de rest na 1/32 symboltijd weggooit en hiermee wellicht een 0dB achtig iets kan voorkomen.

 

Er zijn geen filters die 2 signalen van dezelfde frequentie verschillend kunnen filteren waarbij de een wel en de ander niet gefilterd wordt.

0 dB verschil blijft dus 0 dB verschil, ook na filtering. Het geheim schijnt te zijn dat de energie in de signaal distributie fluctueert en dat bij 2 identieke signalen met een vertraging tussen beide deze elkaar nooit volledig kunnen cancellen en ze wisselend dominant zijn tov elkaar.

Dit gaat goed zolang de signaal inhoud dezelfde is maar loopt in 't honderd als 2 verschillende pakketten in elkaar gaan overlopen en er twee verschillende inhouden door elkaar gemixed worden. Vandaar de korter dan GI vertragingsbeperking.

 

Ik weet niet precies hoe het werkt maar zo ongeveer is het.

 

Dat lijkt me wel duidelijk, 31/32 van een symbol weggooien dat klinkt wel zo verschrikkelijk onwaarschijnlijk.

 

Waarschijnlijker lijkt me dat de synchronisatie met 1/32 vertraagd kan worden om zo de pre-echo tijd te overbruggen (die komt nl terug als data afkomstig van de eerst aankomende zender (die waarop niet gelockt wordt) en welke valt binnen het eind van de Guard Interval van de gelockte zender) en de ongewenste data zo te negeren (weggooien/filteren). Maar dat kan ook veel eleganter lijkt me.

 

Waarom niet even opgezocht hoe 't werkelijk in elkaar steekt.

 

Mobiele tuners kunnen beter met doppler omgaan maar eigenlijk zie je zowiezo eigenlijk altijd diversity ontvangst voor in voertuigen.

 

Voila, en dat is dus niet voor niks zo.

[BeefRWijker]

De ontvanger moet inderdaad de sterkste afzonderen en is dan een kwestie van timing op welk moment het "beste" symbool voorstaat dat gedecodeerd moet worden. Maar dat staat mijns inziens los van het feit dat de draaggolven in onderlinge sterkte kunnen verschillen door de reflecties. Is dat niet op ieder moment het geval, en ook nog variabel naar gelang de weglengtes instabiel zijn? Of niet omdat ze gemoduleerd zijn? Lastig in te beelden. Dat de impact van reflecties op -10dB klein is kan ik mij wel weer goed voorstellen omdat met zo'n niveauverschil nog maar heel weinig rimpel kan ontstaan, dus ook geen nulpunten die in de ruis verdrinken.

Dat de kans op twee identieke draaggolven klein is geloof ik, maar de kans op een kortstondig gelijk zijn is misschien weer iets groter. Gooi het allemaal maar in een mega simulatie pakket waarop een statistische kans op uitval komt rollen. Misschien dat Edje weet hoeveel hieraan is gerekend.

 

Ik denk dat je die kortstondige momenten waarop de sterkte van de signalen van dominantie wisselen en door de "0 dB verschil" heen scheren moet scharen onder het moving objects verschijnsel (Quasi Mobile Receiving Situation).

[OFDM]

Ik vroeg mij ook al af of dat een bepaalde kwaliteit van de ontvanger vergt, of dat het tot de standaard uitrusting hoort van een stationaire ontvanger. Als ik tijd kan vinden ga ik eens op zoek naar documentatie over ontvangertechnieken. Ik heb overigens de MSK ook weer hier, de komende tijd eens kijken of ik nieuwe dingen kan vinden met deze discussie als input.

[EdjeKroketje]

Hoe het precies technisch in elkaar zit, is mij niet helemaal duidelijk. Ben meer man van de praktijk. Jouw plotjes zijn inderdaad schoner, maar mijn plotje kwam van een probleem geval, daar verwacht je geen schoon plotje

 

Overigens kan je de timing berekenen maar dat hoeft niet altijd te kloppen. In grote SFN's zoals Enschede-Lelystad of K39 in Noord-Holland die eigenlijk aan de grote kant zijn, krijgen sommige zenders een delay mee om de zelfinterferentie een beetje binnen de perken te houden. Door goed te rekenen kan je de interferentie over dun bevolkte gebieden schuiven, dat is dan weer een vak apart.

[OFDM]

Het mooiste is de praktijk en de theorie aan elkaar te toetsen. Ik ga er alles aan doen om met de MSK een probleemgeval op te sporen. Zodra ik de kans krijg Noord-Holland te vangen zal ik die grijpen, het lijkt me een mooi gezicht om zoveel mogelijk masten tegelijk te ontvangen. Dan krijg ik waarschijnlijk ook bevestiging dat ik meestal van Hilversum ontvang. Ondertussen heb ik al een heel interessant, weer BBC, document gevonden over degradatie van kwaliteit door echo's uitgedrukt in equivalente ruisvloer:

 

http://tech.ebu.ch/docs/techreview/trev_288-poole.pdf

 

Ook leuk over ontvangen, meten en verbeteren van ontvangst:

 

http://www.kte.hu/upload/publikaciok/understanding_digital_tv.pdf

 

Voor de echte doorbijter:

 

http://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/101100_101199/101190/01.03.01_60/tr_101190v010301p.pdf

[BeefRWijker]

Hoe het precies technisch in elkaar zit, is mij niet helemaal duidelijk. Ben meer man van de praktijk. Jouw plotjes zijn inderdaad schoner, maar mijn plotje kwam van een probleem geval, daar verwacht je geen schoon plotje

 

Overigens kan je de timing berekenen maar dat hoeft niet altijd te kloppen. In grote SFN's zoals Enschede-Lelystad of K39 in Noord-Holland die eigenlijk aan de grote kant zijn, krijgen sommige zenders een delay mee om de zelfinterferentie een beetje binnen de perken te houden. Door goed te rekenen kan je de interferentie over dun bevolkte gebieden schuiven, dat is dan weer een vak apart.

 

Waar heeft ie 't nou weer over? Eerst zegt ie dat die timing absoluut klopt omdat 't anders echt helemaal mis gaat en nu zijn er zomaar ineens delays?

 

Verder: K39 als SFN met 9 zenders is echt helemaal niks. Kijk 's naar kanalen 24, 27, 57 of 64. Dan kom je zelfs op 24 zenders voor elk van die kanalen.

 

[...]

Ondertussen heb ik al een heel interessant, weer BBC, document gevonden over degradatie van kwaliteit door echo's uitgedrukt in equivalente ruisvloer:

 

http://tech.ebu.ch/d...v_288-poole.pdf

 

[...]

 

Daar was ik al gestopt bij de eerste alinea:

 

quote:

Theory of echo tolerance

The DVB-T system was specifically designed with echo tolerance in mind. In the UK, the DVB-T signal

includes a 7 μs guard interval within the overall 231 μs symbol period. Any echo with a delay of less than 7 μs

relative to the direct signal path cannot cause intersymbol interference. Most of the echo signal adds coherently

to the direct signal, but a small amount of power is lost within the guard interval.

 

en:

 

quote:

A receiver can generally withstand a 0 dB echo within the guard interval, assuming that the transmission path is

reasonable in other respects

 

en :

 

quote:

If the echo delay exceeds the guard interval, a fraction of each delayed symbol adds incoherently to the direct signal.

This noise-like intersymbol interference results in the tolerance of the receiver falling rapidly with increases in the delay.

 

Dat leek me praktisch gezien wel voldoende.

 

(Volgens mij had ik daar al eerder uit gekwoot, maar misschien stond 't woordelijk 't zelfde ook al in dat andere BBC dokument)

 

De rest leek me een aardige excercise maar het praktisch nut er van ontging me.

Interessant is wel dat ze er met echos werken die buiten de guard interval vallen maar ik zag er geen conclusies aan verbonden worden. Maar misschien kijk ik verkeerd. Die algemene echo tolerantie grafiek (niet 0 dB echo) voor buiten de guard interval is idd ook wel interessant maar daar staat helaas niks in over de pre-echo situatie.

 

Ook leuk over ontvangen, meten en verbeteren van ontvangst:

http://www.kte.hu/up..._digital_tv.pdf

 

Dat Rover document vind ik uitzonderlijk zwalkerig en slecht geredigeerd.

 

Dat 'ECHOES AND GUARD INTERVAL' plaatje op pagina 36 bvb snap ik helemaal niks van.

 

Ah, Ed heeft pagina 37 ook gelezen, zie ik nu.

 

'MEASURING THE NETWORK DELAY' op pagina 38 is dan wel weer heel inzichtelijk met een voorbeeld van zenders buiten de quard ook al klopt de beschrijving op 39 dan weer niet met het plaatje:

 

quote: In general, the instrument takes the best signal and places it at zero and below each vertical bar you can read the delay of the individual signals.[

 

Voor de echte doorbijter:

 

http://www.etsi.org/...190v010301p.pdf

 

Daar had ik ook al eerder uit gekwoot mbt SFN

 

Nog aanbeveling voor een specifiek hoofdstuk?

28 juni 2012 aangepast door BeefRWijker

[OFDM]

Natuurlijk is DVB-T bestand tegen een 0dB echo maar het gaat mij om de prijs die er voor betaald wordt. Het bepalen van de hoogte van die prijs is waar het BBC document een methode voor beschrijft. Je schreef in een ander topic als reactie op het NorDig document: Citaat: Dat is allemaal leuk en aardig maar dat beschrijft nergens wat er nou precies zo'n probleem aan is. Het enige dat ik er uit opmaak is dat een ontvanger gemiddeld zo'n 6dB ongevoeliger mag zijn in 0dB echo mode dan met een single signaal voor 0 error rate (QEF) performance. Nou, boe-hoe hoor.

 

Het gaat er dan om hoeveel dB je als probleem definieert. Ik zie 6dB wel degelijk als een probleem. Met een dakantenne zoals in the UK zul je 6dB meestal wel kunnen opvangen (assuming that the transmission path is reasonable in other respects) maar bij binnenshuis ontvangst lijkt mij dat in veel gevallen een probleem. Ik heb mij trouwens suf gezocht in dat NorDig document waar je die 6dB zou moeten vinden, ik kom eerder rond de 3dB. Daarnaast gaat het document over DVB-T2 of door elkaar, ik word er op deze computer helemaal niet goed van.

 

Mijn link naar een BBC document is gedateerd want het gaat over de 2k mode hoewel de insteek van de methode ook toepasbaar zou zijn op de 8k mode.

 

Het Rover document op pagina 36 is inderdaad onwaarschijnlijk onduidelijk, ik denk dat er alleen uit te komen is als je bij de presentatie was.

Het enige waar ik nog op wil wijzen is de opmerking van pagina 41 punt 2: Even when the arrival times of signals are contained within the guard interval, it is dangerous to operate systems with SFN signals at the same level. To obtain an adequate MER and BER margin echoes should be at least 10 dB below the main signal.

 

Helaas een beetje verwarrend met pagina 35 punt 2. If, however, the delay is below a certain limit, which depends on the transmission parameters, you

could even tolerate a reflected signal at the same level as the one received.

3. It is a good idea to keep it about 6 dB lower than required, to make sure that it is safe from random

deterioration and variations.

 

Het is natuurlijk een zwaar subjectieve aanbeveling maar ik hoop en denk dat er praktijk ervaring aan ten grondslag ligt

[BeefRWijker]

Table 2.2 Minimum signal input levels (Pmin) for “60 seconds error free video” and BER 2E-4 after Viterbi (with 1/4 guard interval and FFT size 8K) for profiles 1 and 2.

 

Kon 't zowaar eerst ook zo gauw niet terug vinden omdat ik meende dat 't bij 3:19 en 3:20 stond maar 't stond dus eerder.

Ik heb domweg 't grootste verschil tussen Gaussian en 0 dB echo er ergens uit gepikt dat ik kon vinden. Op levels van rond -80 dBm leek me dat toch echt een luxe probleem als je ziet hoe hier de signalen binnen knallen. -80dBm is zo rond de 30 dBμV terwijl 40 tot 50 dBμV wordt aanbevolen als max voor goede kwaliteit (zie Rover pagina 11). Dat is zo'n 10 tot 20dB marge en je hebt gelijk, voor 64QAM met 1/2 en 2/3 C/R is het verschil eerder 3 tot 4 dB dan 6 dB. Ik zie dat de ingangsgevoeligheid van de TF5300 ook wordt opgegeven als -80 tot -20 dBm. Als ik dan aan neem dat 100% signaal sterkte overeen komt met -20dBm dan kom ik op een riante 88-89 dBμV.

 

Pagina 41 is de zoveelste tegenspraak. Maar als je pre-echo er bij neemt dan klopt 't misschien wel weer. Op diezelfde pagina 35 staat overigens ook nog 's -20 dB.

Take your pick, it's all over the map. Hardstikke jammer want 't behandeld best

[BeefRWijker]

Oeps daar was iets weggevallen, moest zijn:

 

Hardstikke jammer want 't behandelt best veel aspecten allemaal in één document maar zo kun je er eigenlijk fatsoenlijk niet mee aankomen.

Daar moet nog eens even goed de stofkam doorheen en ook de Engelse vertaling uit het Italiaans mag best wel even nageplozen.

29 juni 2012 aangepast door BeefRWijker

[BeefRWijker]

EdjeKroketje, schreef op 26 juni 2012 - 23:26 :

 

De guard interval start bij je ontvanger zodra je het eerste station binnen is en niet bij de sterkste.

 

 

Er is geen ->de<- guard interval. Alle zenders hebben hun eigen GI dus ook de eerste en ook de sterkste.

 

 

Citaat

 

Dus de "voor echo" van Doetinchem valt binnen guard interval,

 

 

Niet die van Apeldoorn

 

 

Citaat

 

want het is de start ervan.

 

 

Van Doetinchem ja, maar niet die van Apeldoorn.

Die puls zelf is ook niet het probleem maar de data die op het eind van de (eerste) GI er achter aan komt en dan binnen de guard interval van de tweede zender binnen komt vallen.

 

Dat moet dus echt even over.

 

De Guard Interval (=GI) van belang is de GI van de dominante zender. Probleem is dat als je de plot op die GI laat beginnen je de eerst aankomende zender pas op 't eind van je plot terug vindt en 1 symbol verder, (n+1) (of dus zelfs helemaal niet)

 

Door de plot te beginnen bij de GI van symbol (n) van de eerst aankomende zender bereik je 1) dat je alle zenders afgebeeld krijgt en 2) dat je feitelijk

zou kunnen zien dat de GI van de eerstaankomende zender met symbol (n) samenvalt met het eind van symbol (n-1) (als die er in zou hebben gestaan).

Met andere woorden het is niet alleen de data van een symbol dat doorloopt in de data van een volgend symbol (bij vertragingen groter dan de GI duur) dat een probleem vormt maar ook de data van een GI die binnendringt in de data van een voorgaand symbol. Op beide gevallen is dus de echo tolerantie grafiek uit het document van Poole van toepassing. Die grafiek geeft aan dat des te meer de echo inbreekt op de data des te groter de demping moet zijn van de echo tov de gelockte zender om de fouten nog te kunnen corrigeren. Zoniet dan gaat 't mis.

 

Dat de data die op het eind van de (eerste) GI er achter aan komt en dan binnen de guard interval van de dominante zender binnen komt vallen is hoogst waarschijnlijk geen probleem want het gaat hier over hetzelfde symbol (n) en de data in de GI is identiek aan data afkomstig uit het bijbehorende symbol.

[OFDM]

Ik geloof dat die grafiek van Poole voor het oude 2k carrier systeem geldt met een GI van 7 μs citaat:

Any echo with a delay of less than 7 μs relative to the direct signal path cannot cause intersymbol interference. Most of the echo signal adds coherently to the direct signal, but a small amount of power is lost within the guard interval.

Er is in die grafiek te zien dat binnen die 7 μs de degradatie nog niet eens 1dB bedraagt (dat is met recht geen 0dB probleem hoe kan dat nou weer?).

 

In deze link staan de looptijden voor de andere DVB-T varianten:

http://www.analysysmason.com/PageFiles/11730/EBU%20on%20SFN.pdf

 

Citaat hieruit (plakken wijzigde de μS in mS (!), ik moest er handmatig weer microseconden van maken zucht)

· In a 2K-FFT system the guard interval values are: 7 μs, 14 μs, 28 μs, 56 μs. These values

translated into distance give respectively: 2.1 km, 4.2 km, 8.4 km, and 16.8 km.

· In an 8K-FFT system the guard interval values are: 28 μs, 56 μs, 112 μs, 224 μs. These

values translated into distance give: 8.4 km, 16.8 km, 33.6 km, and 67.2 km.

Nu een aanzienlijk betere tekening over de werking van de guard interval:

 

http://www.metrix-electronics.com/applications/AN_786X_Echo+GuardIntervalMode_GB1003Br.pdf

 

Omdat dit alleen maar een situatie met 1 echo uitlegt een ander document dat verdergaat over hoe een ontvanger verschillend kan tunen op maximale symbool kwaliteit in de aanwezigheid van meerdere signalen (pre en past echo's):

 

http://tech.ebu.ch/docs/techreview/trev_295-brugger.pdf

[BeefRWijker]

Ik geloof dat die grafiek van Poole voor het oude 2k carrier systeem geldt met een GI van 7 μs citaat:

Any echo with a delay of less than 7 μs relative to the direct signal path cannot cause intersymbol interference. Most of the echo signal adds coherently to the direct signal, but a small amount of power is lost within the guard interval.

Er is in die grafiek te zien dat binnen die 7 μs de degradatie nog niet eens 1dB bedraagt (dat is met recht geen 0dB probleem hoe kan dat nou weer?).

 

 

Als je het hebt over een pre-echo situatie dan heb je 't per definitie al niet over een 0dB echo situatie. Het heet pre-echo omdat deze lager in niveau is als het signaal waarop gelockt word en omdat deze eerder aankomt dan het signaal waarop gelockt word.

 

0 dB echo binnen de guard interval (van in Engeland dus 7 μs) is probleemloos. Daar gaat die grafiek van Poole dus ook niet over en begint dus

pas bij 7 μs. Die begint dus op 't eind van de guard interval, voor nederlandse verhoudingen moet je die grafiek dus aanpassen als beginnend op 224 μs en dat er voor de bij ons gebruikelijke codering andere waardes in zullen staan is ook waarschijnlijk. Die grafiek gaat ook niet over degradatie maar beschrijft de tolerantie tegen echos buiten de GI, maw hoever een echo lager in niveau moet liggen tov van de gelockte zender zonder schade aan te richten. Hoe verder de echo het signaal aantast (in tijd) des te lager in niveau deze moet zijn zonder problemen te veroorzaken.

 

En dat geldt dus ook voor die pre-echo want die valt ten allen tijde buiten de Guard Interval.

 

Samen gevat:

 

0 dB echo <= GI: geen probleem

alle echos <= GI: geen probleem

Pre-echo, 0 dB echo > GI : niet goed

[OFDM]

Helemaal mee eens. En of er nou minder dan 1dB, of 3dB degradatie is bij een 0dB echo binnen de GI laat ik in het midden.