Differenze tra televisori

[coppo76]

Apro questa discussione per cercare di spiegare il motivo per cui alcuni tv non riescono a sintonizzare costantemente canali in determinati casi, mentre altri sì.
In seguito riporto alcuni schemi tratti da ricerche e alcune prove strumentali che ho fatto recentemente.


Iniziamo con il dire che alcuni produttori di chip e di televisori hanno depositato dei brevetti per la gestione delle interferenze iso-canale.

Tralasciando la questione della qualità del sintonizzatore, che si ripercuote sulla figura di rumore e altri parametri di ricezione, quali sensibilità, selettività o stabilità dell'oscillatore, che comunque fanno la differenza in alcune situazioni.
Quello che crea più problemi sulla ricezione è senza dubbio la scelta di posizione della finestra di sincronizzazione ( finestra di guardia ).


La Samsung dovrebbe usare un metodo abbastanza furbo ed efficacie che ha brevettato e aggiornato periodicamente. Il sistema prevede di campionare un certo numero di simboli e di misurarne la potenza per rilevarne la differenza di provenienza (cosa geniale per quanto semplice), dopo si passa ad un rilevatore del SNR, successivamente viene usata una equazione per individuare l'errore di fase e di frequenza ed in fine viene scelta la posizione della finestra di guardia migliore e in funzione dei dati rilevati.

Schema:


La Qualcomm, colosso produttore di microprocessori,ha depositato il suo brevetto con un sistema di posizionamento della finestra basandosi sulla scelta del simbolo zero dopo la misura del C/N e della risposta di impulso che permette di fissare il punto in una posizione strategica in modo che gli altri simboli non possano entrare.


Schema :



Altri brevetti si basano sulla misura del BER di campioni de simboli con potenza diversa e altri sistemi si limitano soltanto alla misura in potenza del simbolo.
Ci sono dei brevetti depositati da industrie cinesi che non sono da meno. In pratica ogni televisore usa un suo sistema o sistema acquistato da terzi.

La modulazione:

Le portanti pilota che sono riuscito a campionare sul sistema 8K sono 68 e queste usano una modulazione molto robusta tipo dbpsk con 14 bit ridondanti e 16 di sincronizzazione.

Questa è una portante TPS :




Una volta che si conosce l'algoritmo della posizione in frequenza, che comunque sono ben spalmati per evitare che possano essere compromessi facilmente, si possono fare vari esperimenti interessanti per capire certe situazioni che a volte sembrano inspiegabili, per esempio la totale incoerenza tra il MER ed il BER in ipotetiche situazioni.
Le portanti pilota dovrebbero essere trasmesse anche con un livello di segnale leggermente maggiore delle altre. In questa misura con analizzatore di spettro si notano dei picchi di ampiezza maggiore che molto probabilmente potrebbero essere compatibile con le portanti pilota.

 

[venue2]

Molto interessante la prima parte relativa alla demodulazione dove negli ultimi anni sono stati fatti passi da gigante sia nella parte tuner che nei demodulatori.

Magari se rieci a linkare documenti su cui approfondire l'argomento sarebbe buona cosa anche per chi è digiuno di tecnologie.

La modulazione:

... Le portanti sono funzioni matematiche generate con la IFFT e sono sovrapposte, quindi nel domio della frequenza non hanno spaziatura alcuna...

La seconda parte sulla modulazione è un po nebulosa. Buona l'intenzione di scoprire i segreti di come viene o non viene usato lo spettro...


Qui ti vengo in aiuto con un vecchio documento EBU del 1995 dal titolo: "Digital terrestrial television. The 8k system" a firma di Lis Grete Møller.

https://www.google.com/url?sa=t&rct...g_moller.pdf&usg=AOvVaw3zREwEN4kDE339DFOF_XRK


In questa EBU Review viene chiaramente indicato che:

The 8k system – based now on 6817 carriers – is compatible with the 2k system (which now uses 1705 carriers); both systems use QAM modulation of each carrier.

Inoltre indica chiaramente la separazione tra le carrier:

The carrier separation in an OFDM system (the difference in frequency between adjacent carriers) is inversely proportional to the symbol length to achieve carrier orthogonality.
For this reason, the number of carriers in an 8-MHz channel is determined from the symbol length.



Allego un secondo documento del CRIT del 2002 dal titolo: "Lo standard DVB-T per la televisione digitale terrestre" firmato dagli ing. Vittoria Mignone, ing. Alberto Morello, ing. Michele Visintin del Centro Ricerche e Innovazione Tecnologica Rai di Torino.

https://www.google.com/url?sa=t&rct...ise/21-4.pdf&usg=AOvVaw1X7oHFzYA8A8K_mr-HiY4R


In questo CRIT Review, scritto in italiano e facilmente comprensibile indica chiaramente che:

Il canale terrestre è caratterizzato da propagazione multi-cammino, dovuta alle riflessioni, che può degradare pesantemente il segnale trasmesso (figura 2).
Gli echi naturali dell’ordine di alcuni microsecondi e legati all’orografia del terreno, così come gli echi artificiali dell’ordine di centinaia di microsecondi dovuti ai segnali provenienti dai vari trasmettitori isofrequenziali presenti nelle reti SFN, non possono essere trattati con tecniche di modulazione a portante singola, anche perché richiederebbero l’impiego di equalizzatori molto lunghi e complessi.
Pertanto, sulla base di tali considerazioni e dei risultati di accurate valutazioni tecniche comparative, è stata scelta la modulazione multiportante COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) [9] [10], già adottata con successo nel DAB (Digital Audio Broadcasting) [11], il sistema proposto per la diffusione radiofonica digitale.
Il principio su cui si basa questa tecnica di modulazione consiste nel distribuire il flusso dati totale tra moltissime portanti (a banda stretta e quindi a bassa velocità di trasmissione) equispaziate in frequenza, all’interno della banda del canale di diffusione (figura 3).
A ciascuna delle portanti è applicata la modulazione digitale QPSK, M-QAM...


I testi riportati sono estratti senza modifica dai documenti citati.


Invito tutti a scaricare e leggere a fondo gli articoli molto dettagliati con schemi, diagrammi ed esempi.

Inoltre entrambi gli articoli riportano la bibliografia per cui, chi volesse, potrà ulteriormente approfondire.


il documento del CRIT che si scarica dal server dell'università di Pisa al momento di scaricarlo indica un potenziale rischio per la sicurezza per una connessione non sicura.

lo si può scaricare e per maggior sicurezza farlo scansionare dall'antivirus.

 

[coppo76]

In passato ho scritto varie email a produttori di tv per chiedere info e quasi mai mi hanno risposto, tranne quando scrivevo per conto di alberghi che dovevano acquistare centinaia di tv alla volta.
Se qualcuno ha qualche notizia su Sony sarebbe interessante.

Sulle portanti modulate , ho già scritto sopra che sono distanziate e la parte immaginaria ortogonale, la puoi vedere solo nel dominio del tempo e non è cosa facile.
Nel dominio della frequenza vedi sempre un blocco unico di segnali con qualsasi filtro di banda che usi, in quanto l'analizzatore di spettro non pemette di fare una fotografia di tutte le portanti in un periodo di tempo cosi limitato.

 

[venue2]

potrei anche capito male, ma più che leggere quello che hai scritto non posso fare.

il documento lo avrai letto tu, io e tanti altri, ma quando apri una discussione per affrontare un argomento tanto complesso dovresti cercare di essere molto chiaro e spiegare semplicemente i concetti perchè nel forum ci sono anche persone che magari sono digiuni della materia e dire tre parole con tono accademico non arricchisce nessuno.

Le 6817 portanti di una modulazione DVB-T di un codfm 8k system vengono create e modulate in ambito numerico nelle due componenti I e Q, queste due componenti digitali vengono consegnate a un sistema di conversione digitale/analogico di precisione e il segnale RF analogico transita negli stadi RF successivi.


Esempi di schema di un eccitatore DVB-T, il primo con precorrezione analogica e il secondo con precorrezione digitale:




Per quanto i processi di conversione siano precisi e per quanto siano puliti gli stadi RF di amplificazione successivi, per quanto minimi e aldisotto dei parametri richiesti per una trasmissione broadcast i prodotti di intermodulazione e distorsione armonica sono sempre presenti.

Allego datasheet di un multimode exciter:

https://www.itelco.tv/wp-content/uploads/2020/03/Data-Sheet_MEX-II-PTV-Rev-E.pdf


Estratto dalle caratteristiche tecniche che potete trovare integralmente nel suddetto datasheet:

Spurious Emissions < −60 dBc (< −70 dBc with filter)
Harmonic Emissions < −60 dBc (< −70 dBc with filter)


e direi che anche io mi fermo qui per non andare in O.T.

 

[coppo76]

potrei anche capito male, ma più che leggere quello che hai scritto non posso fare.

il documento lo avrai letto tu, io e tanti altri, ma quando apri una discussione per affrontare un argomento tanto complesso dovresti cercare di essere molto chiaro e spiegare semplicemente i concetti perchè nel forum ci sono anche persone che magari sono digiuni della materia e dire tre parole con tono accademico non arricchisce nessuno.

Mi sembrava di essere stato chiaro nello spiegare il concetto. Penso che non arricchisca nessuno neppure scrivere pagine e pagine di tecnicismi e schemi, che probabilmente non interessano a nessuno.
Quello che ho scritto è sintetizzato volontariamente per spiegare le differenze tra televisori e non credo che serva entrare nel dettaglio.

Non dobbiamo ricercare i televisori più performanti , perché i nostri impianti non funzionano, ma al contrario conoscendo le lacune di alcuni sintonizzatori, dobbiamo perfezionare gli impianti.


Per l'altro argomento , quello che posti e corretto, ma poco centra con quello che affermavi nell'altra discussione. Cerco di essere più chiaro possibile.
I segnali subiscono distorsione soltanto quando attraversano componenti non lineari a prescindere se sono già distorti o no , non cambia nulla. Le intermodulazioni non variano se un segnale e distorto, ma variano se un segnale attraversa componenti non lineari. Un amplificatore non conosce la differenza tra una portante modulata oppure una portante generata da solo rumore gaussiano, se queste hanno stessa ampiezza e stessa larghezza di banda.
In un tuo post dicevi che i segnali modulati essendo già delle intermodulazioni , nell'essere amplificati , se interferiti contribuivano ad aumentare la distorsione. Questo per mè non e corretto, tutto quà.

 

[venue2]

ultima replica:

se usi un generatore analogico puoi avere una sinusoide pura perfetta priva di distorsione, ma questo non è il caso.

i segnali generati digitalmente nascono già distorti, solo nella conversione in analogico devi poi filtrare i prodotti armonici inferiori e superiori.

se poi aggiungi distorsione su distorsione questa non può fare altro che aumentare.

è chiaro che se ti mantieni nella zona di linearità di un dispositivo, tendi a non aggiungerne, ma un qualsiasi stadio di amplificazione di classe differente dalla A aggiunge distorsione.

finche poi i prodotti della distorsione rimangono sotto ai 35dBc poco interessano alfine di una buona ricezione.

 

[coppo76]

Riporto una parte di testo di due brevetti Panasonic sulla risoluzione delle interferenze isocanale e sulla gestione della finestra di guardia.
E' un pò ripetitivo e tradotto alla cavolo. Interessante il caso B17 che entro il tempo di guardia potrebbe perdere il segnale, ma non spiega la condizione per cui accade. Sembrerebbe una scelta errata della fnestra che in quel punto fà passare anche il smbolo N-1.
Mentre nella seconda invenzione, che campiona i simboli per misurarne il C/N credo in una prefinestra, sembrerebbe che rallenta molto e in caso di evanescenza non si può applicare.

Brevetto 1
Per risolvere il problema sopra descritto, la presente invenzione fornisce un dispositivo di ricezione per la ricezione di un segnale OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), comprendente: un'unità di trasformata di Fourier atta ad eseguire la trasformata di Fourier sul segnale OFDM ricevuto su un simbolo-by -base simbolica in una posizione designata della finestra FFT (Fast Fourier Transform), in modo da ottenere un segnale trasformato; un'unità di stima delle caratteristiche del canale atta a stimare le caratteristiche del canale in base al segnale trasformato; e un'unità di controllo della posizione della finestra azionabile per stimare una pluralità di importi ISI (Inter Symbol Interference) in base alle caratteristiche del canale, e designare la posizione della finestra FFT in base alla pluralità di importi ISI.
Inoltre, la presente invenzione fornisce un metodo di ricezione per ricevere un segnale OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), comprendente: una fase di trasformata di Fourier per eseguire la trasformata di Fourier sul segnale OFDM ricevuto su una base simbolo per simbolo in una FFT designata (Fast Trasformata di Fourier) posizione della finestra, in modo da ottenere un segnale trasformato; una fase di stima delle caratteristiche del canale per stimare le caratteristiche del canale in base al segnale trasformato; e una fase di controllo della posizione della finestra per stimare, in base alle caratteristiche del canale, una pluralità di quantità di ISI (Inter Symbol Interference) che sono ciascuna una quantità di ISI che si verifica se la posizione della finestra FFT viene spostata e controllare la posizione della finestra FFT in base al pluralità di importi ISI.
La presente invenzione fornisce un programma di ricezione che costringe un processore a eseguire un processo per ricevere e demodulare un segnale OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), il processo comprendendo: una fase di trasformata di Fourier per eseguire la trasformata di Fourier sul segnale OFDM ricevuto su un simbolo - per simbolo in una posizione designata della finestra FFT (Fast Fourier Transform), in modo da ottenere un segnale trasformato; una fase di stima delle caratteristiche del canale per stimare le caratteristiche del canale in base al segnale trasformato; e una fase di controllo della posizione della finestra per stimare, in base alle caratteristiche del canale, una pluralità di quantità di ISI (Inter Symbol Interference) che sono ciascuna una quantità di ISI che si verifica se la posizione della finestra FFT viene spostata e controllare la posizione della finestra FFT in base al pluralità di importi ISI.
La presente invenzione fornisce un circuito integrato per la ricezione di un segnale OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), comprendente: un'unità di trasformata di Fourier azionabile per eseguire la trasformata di Fourier sul segnale OFDM ricevuto su una base simbolo per simbolo in una FFT designata ( Fast Fourier Transform) posizione della finestra, in modo da ottenere un segnale trasformato; un'unità di stima delle caratteristiche del canale atta a stimare le caratteristiche del canale in base al segnale trasformato; e un'unità di controllo della posizione della finestra azionabile per stimare una pluralità di importi ISI (Inter Symbol Interference) in base alle caratteristiche del canale, e designare la posizione della finestra FFT in base alla pluralità di importi ISI.
La presente invenzione fornisce un televisore digitale per la visualizzazione di un'immagine secondo un segnale ottenuto ricevendo e demodulando un segnale OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), comprendente: un'unità di trasformata di Fourier atta ad eseguire la trasformata di Fourier sul segnale OFDM ricevuto su un simbolo per simbolo in una posizione della finestra FFT (Fast Fourier Transform) designata, in modo da ottenere un segnale trasformato; un'unità di stima delle caratteristiche del canale atta a stimare le caratteristiche del canale in base al segnale trasformato; e un'unità di controllo della posizione della finestra azionabile per stimare una pluralità di importi ISI (Inter Symbol Interference) in base alle caratteristiche del canale, e designare la posizione della finestra FFT in base alla pluralità di importi ISI.
Qui, la posizione della finestra FFT si riferisce a un momento in cui l'FFT viene eseguita sul segnale OFDM ricevuto.


Schema a blocchi ricevitore tv :



D'altra parte, sebbene una differenza di tempo in ingresso tra l'onda principale Sp e l'onda di ritardo Sd sia minore o uguale al periodo GI Tg, quando la posizione della finestra FFT è impostata come mostrato in Fig. 17B, si verificano ICI e ISI. Questo perché un segnale di simbolo N-1 ° 1701 (mostrato da un reticolo in Fig. 17B) dell'onda di ritardo Sd è incluso nella finestra FFT utilizzata per la demodulazione dell'N ° simbolo. Inoltre, quando la posizione della finestra FFT è impostata come mostrato in Fig. 17B, la durata della componente del segnale N- esimo dell'onda di ritardo Sd diventa più breve della durata Tu. Di conseguenza, l'ortogonalità viene persa tra una pluralità di portanti che costituiscono il segnale di trasmissione OFDM, provocando il verificarsi di ICI.



quando una differenza di tempo in ingresso τ tra l'onda principale Sp e l'onda di ritardo Sd è maggiore del periodo GI Tg come mostrato in Fig. 18, ICI e ISI si verificano indipendentemente da dove è impostata la posizione della finestra FFT.



In un secondo brevetto si risolve il problema ma non è adatto nei casi di Fading perchè rallenta il sistema e non si capisce se poi lo hanno adottato.
Ecco la descrizione:


Brevetto 2
Nel metodo convenzionale nel documento di brevetto 2, la posizione della finestra FFT è impostata nel modo seguente; In primo luogo il calcolo FFT viene eseguito in una determinata posizione di una finestra temporale, in modo da giudicare se un valore che indica la qualità ricevuta nella posizione è maggiore o uguale a un valore di riferimento predeterminato. Quando il valore è maggiore o uguale al valore di riferimento, la posizione della finestra FFT viene impostata nella posizione della finestra temporale in cui è stato eseguito il calcolo FFT. Durante l'elaborazione dell'impostazione della posizione della finestra FFT, vengono utilizzati i dati del segnale archiviati nella memoria buffer. Pertanto, se non è possibile trovare la posizione ottimale della finestra temporale in più tentativi, l'elaborazione del dispositivo di ricezione viene ritardata fino a quando non viene impostata la posizione della finestra FFT. Inoltre, se occorre più di un tempo predeterminato per impostare la posizione della finestra FFT, viene ricercata nuovamente la posizione ottimale dopo aver scritto, nella memoria buffer, un segnale OFDM in una nuova banda base. Pertanto, se la situazione di superamento del periodo di tempo prefissato persiste, la qualità ricevuta si deteriora.

Inoltre, nella forma di realizzazione 2, il documento brevettuale 2 descrive un dispositivo di ricezione che include un circuito di calcolo FFT utilizzato per il controllo, oltre a un circuito di calcolo FFT utilizzato per la demodulazione. In questo caso, tuttavia, la dimensione del circuito viene aumentata anche se può essere evitato un ritardo nel tempo di elaborazione della demodulazione. Inoltre, sebbene sia previsto un componente aggiuntivo per il controllo, il tempo di elaborazione per l'impostazione della posizione della finestra FFT deve essere ancora sufficientemente lungo per eseguire il calcolo FFT. Pertanto, è difficile applicare il dispositivo di ricezione nel Documento di Brevetto 2 ad un canale in cui ampiezza e fase cambiano costantemente.

 

[coppo76]

Per sintetizzare, direi che i sistemi ad oggi maggiormente utilizzati per effettuare il posizionamento della finestra di guardia dei televisori, sono meno di una decina. Quasi tutti però effettuano inizialmente una sincronizzazione e in un secondo processo, la scelta della finestra.

I metodi più funzionali per gli echi a pari livello e i pre echi, che entrano al ricevitore entro guardia, sono i sistemi definiti a centro di gravità, dove si cerca il centro esatto tra i due echi con ampiezza maggiore rispetto agli altri. Questo sistema non è però molto adatto quando i ritardi sono maggiori di > 150uS e neppure per i fuori IG, anche molto al di sotto dei principali.
Poi c'è il sistema della linea di riferimento a -6dB -10dB o -12dB , che campionano i simboli di massimo livello e quelli entro un livello prestabilito al di sotto , ma la scelta della posizione di finestra e complicata anche per questi e in certe situazioni danno luogo a problemi.
Per seguire tutti i sistemi che cercano il picco massimo di inviluppo tra le portanti pilota, oppure il rapporto SNR e si posizionano su un solo canale.

Termino così la mia ricerca che sicuramente proseguirò in futuro anche con esperimenti pratici e diretti sui due televisori che possiedo.

Ad oggi comunque nessun produttore di televisori o di hardware è riuscito a realizzare un sistema che può funzionare in tutte le situazioni di SFN. D’altronde non esiste il sistema perfetto, ma questo chi lavora sul campo se né era accorto già da tempo e si è adeguato di conseguenza al fine di consegnare un impianto adatto per qualsiasi tipologia di televisore. Cosa che non è facile ottenere in certe zone e che richiede competenza, esperienza e soprattutto strumentazione aggiornata.

 

[coppo76]

In questi giorni riflettevo sul metodo di apertura della finestra di guardia dei moderni televisori in T2, in particolare in presenza di pre echi.

Alcuni decoder , probabilmente nella fase di seconda equalizzazione spostano la finestra di guardia in modo da far entrare il pre echo, altri invece come visto sopra usano altri sistemi.

Guardando questo esempio:


La situazione dove c'è anche un fuori guardia sembrerebbe essere penalizzata dalla scelta di far entrare il pre echo , di fatti si nota che in questo caso il fuori IG sarebbe quello con ampiezza maggiore. Mi sembra che l'esempio in figura 14 abbia minori interferenze ISI. Ma forse interpreto male il grafico.

Con un T2 come quello attualmente in uso si risolve il problema del caso sopra descritto, per il fatto che i tre echi sarebbero dentro finestra. Il problema però che in certi casi potrebbero esserci molti più echi , pre echi oppure echi equilivello a far spostare la finestra.
Una combinazione di alcune tecniche potrebbe risolvere completamente questi problemi ma non capisco perchè sembra che nessuno le riesca ad integrare come sistema unico. Forse pechè ci sono limiti di calcolo dei processori?

 

[coppo76]

In questo pdf HP/Agilent ci sono alcuni esempi molto interessanti.

https://xdevs.com/doc/HP_Agilent_Keysight/DVB-T%20and%20DVB-T2%20Transmitter%20Test%20Challenges%20-%20Application%20Note%205991-1923EN%20c20130227%20%5B11%5D.pdf

 

[Vasily]

Interessante.... E a proposito di differenze di tuner anni fa avevo un vecchio samsung che non digeriva un piccolo pre-eco e ogni tanto dava assenza o blocco immagini, e di queste situazioni ne vedo spesso soprattutto in zone soggette a riflessioni per via della conformazione orografica o di installazioni poco accurate.

 

[coppo76]

Interessante.... E a proposito di differenze di tuner anni fa avevo un vecchio samsung che non digeriva un piccolo pre-eco e ogni tanto dava assenza o blocco immagini, e di queste situazioni ne vedo spesso soprattutto in zone soggette a riflessioni per via della conformazione orografica o di installazioni poco accurate.

Qui dalle mie zone capitano spesso certe situazioni. Ci sono stati importanti aggiornamenti sulla gestione della finestra di guardia dei Samsung , ricordo anche una serie abbastanza costosa la UE40D7xx che prima dell'aggiornamento del 2014-2015 in presenza di pre echi e post echi non riusciva a posizionare la finestra e il segnale andava a singhiozzo da 0 a 100%. Poi ci sono stati i Sony e Panasonic che mi facevano impazzire nel primo switch.

 

[Vasily]

Si adesso i produttori devo dire che si sono impegnati a risolvere questo bug, ultimamente è difficile imbattersi in apparecchi schizzinosi, capita con quelli vecchi che appartengono a questa categoria.