Les
émissions sont réalisées dans la bande amateur 1240-1300
MHz. Ce choix conduit à des réalisations relativement simples
et à des puissances d'émission convenables. Les récepteurs
de télévision numérique FTA (Free To Air) du commerce
sont directement compatibles avec cette bande de fréquence, sans
nécessiter la présence d'un convertisseur. La fréquence
précise est fixée pour les essais à 1243 MHz.
La modulation
de type QPSK (modulation de phase à quatre états) est simple
à réaliser et est compatible avec les récepteurs
numériques satellite DVB du commerce. Le débit binaire est
de 2,048 Mbit/s (2 048 000 bit/s), soit 1,024 MS/s (1 024 000 Symbole/s).
Ce débit modeste autorise un gain système élevé
en même temps qu'une faible occupation spectrale, données
qui sont favorables à une grande portée et à une
bonne protection contre les puissants radars qui occupent la bande.
La principale
limitation actuelle consiste dans l'impossibilité de transmettre
des images en provenance directe d'une caméra : seule une diffusion
différée est aujourd'hui possible. Les images fixes ou animées
doivent en effet être mises sous la forme d'un fichier MPEG qui
est ensuite traité logiciellement pour former un fichier TS (Transport
Stream) conforme à la norme DVB. Ce dernier fichier TS subit alors
à son tour un traitement logiciel destiné à protèger
le signal contre les erreurs (dispersion d'énergie, codage Reed-solomon,
entrelacement, poinçonnage). Un ordinateur de type PC est donc
requis pour effectuer ces traitements puis pour stocker les fichiers à
émettre en QPSK sur la voie radio.
La configuration
matérielle utilisée pour les essais a déjà
été, pour l'essentiel, décrite en détail.
Elle se compose :
-
d'un ordinateur de type PC, un peu ancien et à la configuration
non exceptionnelle : Pentium III 500 MHz, muni d'une carte parallèle
pour bus PCI, d'un disque dur de 5 Go, de 128 Mo de RAM, et doté
du système d'exploitation MSDOS 7.1 (livré avec Windows
98).
(cliquer pour agrandir)
-
d'un sérialisateur
assurant l'interface entre le port parallèle du PC et l'émetteur
numérique QPSK à 2,048 Mbit/s,
-
d'un émetteur numérique
QPSK 2,048 Mbit/s opérant dans la bande amateur 1240-1300
MHz.
La norme
DVB a été établie avec le souci de confèrer
une grande richesse et une grande souplesse dans l'exploitation des programmes.
Un flux numérique est capable de transporter simultanément
plusieurs programmes, eux-mêmes composés de plusieurs contenus
vidéo, audio et données. Des informations de service (SI)
décrivent l'organisation et l'architecture de l'ensemble au moyen
de tables transmises périodiquement dans le flot de données.
l'architecture programmes-services
Le flux
numérique de base, avant traitement destiné à protèger
le signal contre les erreurs de transmission, est composé de paquets
élémentaires successifs de 188 octets. Chaque paquet débute
par un préambule composé notamment d'un octet de synchronisation
de valeur toujours égale à 47h, et d'un identificateur de
paquet appelé PID (Packet IDentifier) qui permet au récepteur
de connaître l'appartenance du paquet (vidéo, audio, données,
tables, programme associé, etc...).
un
extrait de flux numérique
Les
informations de service ou SI (Service Information)
Des
tables de données transmises dans le flux numérique décrivent
précisément le contenu du flux et permettent au récepteur
de sélectionner les informations à traiter et le programme
à visualiser. Ces tables, tout à fait esentielles au fonctionnement
du système, constituent les informations de service ou SI (Service
Information).
les
tables DVB
Dans
notre application simple, un seul programme constitué d'un seul
signal vidéo et d'un seul signal audio, les tables à transmettre
sont peu nombreuses et leur contenu très réduit. Cependant
la forme doit être respectée pour obtenir un résultat
en sortie du démodulateur. Les tables à transmettre impérativement
sont :
- la
table d'association des programmes ou PAT (Program Association Table).
Cette table est extrêmement importante car elle constitue la clé
de l'édifice. La PAT fournit la liste des programmes contenus dans
le flux numérique et pour chaque programme l'identifiant PID de
la table PMT décrivant le contenu du programme. Le démodulateur
reconnaît facilement la table PAT dans le flux car son identifiant
PID est toujours 000. Pour un fonctionnement correct du démodulateur,
il n'est besoin de transmettre une table PAT dans le flux que toutes les
500 ms.
un
paquet de 188 octets transportant la PAT
- la
table PMT (Program Map Table) décrit le contenu du programme, c'est
à dire fournit les identifiants PID des signaux vidéo, audio
et données du programme correspondant. Pour chaque programme, une
table PMT doit être transmise dans le flux toutes les 500 ms.
- la
table descriptive des services ou SDT (Services Description Table)
- enfin,
certains démodulateurs exigent pour leur initialisation une table
descriptive du réseau NIT (Network Information Table) contenant
les fréquences et caractéristiques techniques des différents
transpondeurs.
La
construction du flux numérique à émettre sur la voie
radio
Une fois collectées les données vidéo
et audio à transmettre, il faut procèder à l'opérations
de multiplexage (assemblage du multiplex). Les informations de service
(SI) sont ajoutées dans le multiplex. Le flux résultant
porte le nom de "Transport Stream".
Le flux transport stream ne peut être transmis tel
quel sur la voie radio. Il est nécessaire de procèder à
une protection du signal, c'est à dire de conformer le signal et
d'ajouter des données permettant au démodulateur situé
à l'autre bout de la chaîne de corriger les éventuelles
erreurs de transmission. Les opérations à réaliser
sont un embrouillage, l'ajout d'un code Reed-Solomon, un entrelacement,
un codage convolutif et un poinçonnage. Le niveau de FEC est défini
lors de ces opérations.
Heureusement des outils logiciels effectuent automatiquement
ces opérations :
- MP2TSMS
de Manzanita (en version limitée) construit le multiplex
Transport Stream en ajoutant les tables nécessaires du SI, à
l'exception de l'indispensable table SDT. On pourra également
télécharger le logiciel MP2TSA
qui affiche la structure d'un fichier Transport Stream.
- TS188ToIQ.exe, développé par Evariste
F5OEO avec l'aide de Alexandre F5SFU, permet de réaliser d'un
clic les opérations complexes de codage canal.
téléchargez le
logiciel TS188ToIQ.exe, développé par Evariste F5OEO (125
ko zippé)
