Jean-François FOURCADIER
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Télévision numérique amateur : tableau de synthèse des données de base DVB-S

 

La norme DVB-S offre à l'amateur un grand choix de paramètres qui modifient à la fois la performance radioélectrique de la transmission et la qualité des images transmises. Le tableau ci-après présente une synthèse des paramètres sur lesquels on peut agir (SR et FEC) et des conséquences de ces choix sur la bande nécessaire, l'efficacité radio et le débit binaire disponible.

Tableau de synthèse :

voie radio
correction d'erreurs
SR (MS/s)
débit binaire brut
(kbit/s)
bande nécessaire (MHz)
efficacité radio relative
(dB)
FEC
débit binaire disponible
(kbit/s)
4,000
8 000
5,4
0
7/8
6 451
   
    
  
  
5/6
6 144
  
  
  
    
3/4
5 529
  
  
  
  
2/3
4 915
  
  
  
  
1/2
3 686
3,000
6 000
4,1
+ 1,2
7/8
4 838
  
  
  
  
5/6
4 608
  
  
  
  
3/4
4 147
  
  
  
  
2/3
3 686
  
  
  
  
1/2
2 765
2,000
4 000
2,7
+ 3,0
7/8
3 225
  
  
  
  
5/6
3 072
  
  
  
  
3/4
2 765
  
  
  
  
2/3
2 458
  
  
  
  
1/2
1 843
1,500
3 000
2,0
+ 4,3
7/8
2 419
  
  
  
  
5/6
2 304
  
  
  
  
3/4
2 074
  
  
  
  
2/3
1 843
  
  
  
  
1/2
1 382
1,024
2 048
1,4
+ 5,9
7/8
1 651
  
  
  
  
5/6
1 573
  
  
  
  
3/4
1 416
  
  
  
  
2/3
1 258
  
  
  
  
1/2
944

 

Explications et utilisation du tableau :

La première colonne présente un choix de différents débits symboles (Symbol Rate). Rappellons que la modulation à quatre états de phase QPSK utilisée en DVB-S est basée sur une transmission successive de symboles représentant chacun deux bits. Le débit binaire brut sur la voie radio indiqué en deuxième colonne sera donc égal au double du débit symbole.

La troisième colonne indique la bande nécessaire à une bonne transmission sur la voie radio, calculée pour le roll-off DVB-S de 0,35. Les démodulateurs DVB-S du commerce sont extrêmement sélectifs et adaptent leur bande passante au débit symbole introduit lors du paramètrage du terminal. Ils offrent donc une grande protection vis à vis des perturbateurs proches.

La quatrième colonne présente le gain système relatif exprimé en dB obtenu par la réduction de la bande passante du récepteur et donc de la puissance de bruit reçue. La valeur de référence 0 dB est prise pour un débit symbole de 4 MS/s. La performance globale est bien entendu de plus affectée par le choix du paramètre FEC.

La sixième colonne donne le débit résultant disponible pour le transport de signaux vidéo, audio, données, informations de service (SI), ceci pour différentes valeurs de FEC. Le FEC est un paramètre choisi à l'émission pour protèger plus ou moins fortement le signal contre les erreurs de transmission. A l'émission, un plus ou moins grand nombre d'octets sont ajoutés à cet effet au signal utile pour permettre au récepteur de corriger les éventuelles erreurs.

- exemple :

Soit un signal DVB-S présentant un SR de 2,000 MS/s et un FEC de 2/3. Le débit binaire brut sur la voie radio sera de 4000 kbit/s et la transmission du signal radio nécessitera une bande de 2,7 MHz. Le débit utile pour les différents usages (y compris les indispensables informations de service SI) sera de 2458 kbit/s.

- mode de calcul du débit utile dans le tableau :

A l'émission, le signal utile est complèté par des octets destinés à la protection contre les erreurs. Cette opération s'effectue en deux étapes : Le codeur Reed-Solomon ajoute 16 octets à chaque paquet de 188 octets de données utiles. Le paquet de données présente alors une longueur de 204 octets. Ensuite le nombre de paquets est doublé dans un codeur interne, avec une opération dite de poinçonnage qui vient limiter par le choix du paramètre de FEC le nombre de redondances. Ces calculs sont intégrés dans le tableau ci-dessus.

En reprenant notre exemple précédent :

débit binaire utile = 4000 x 188/204 x 2/3, soit un débit binaire utile de 2458 kbit/s

 

Conclusion

La norme DVB-S offre à l'amateur une grande souplesse de paramètrage. Il appartiendra à chacun d'effectuer celui-ci selon l'objectif visé. Si l'on recherche par exemple une très grande qualité d'image on choisira un débit symbole élevé et un FEC 5/6 ou 7/8. Si au contraire on recherche une performance radioélectrique élevée pour réaliser avec succès des transmissions difficiles à grande distance, on fera le choix d'un débit symbole faible et d'une valeur de FEC de 2/3 ou de 1/2.

 

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