Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra telekomunikační techniky

Transkript

1 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra telekomunikační techniky Digitální satelitní televize Digital satelite television 2014 Patrik Stenzel

2

3

4 Poděkování Rád bych poděkoval Ing. Romanovi Šebestovi Ph.D. za odbornou pomoc a konzultaci při vytváření této bakalářské práce.

5 Abstrakt V této práci jsou stručně popsány základní druhy příjmu digitálního televizního vysílání. Podrobněji je zde přiblížen příjem a zpracování digitálního satelitního televizního vysílání. Popsány jsou zde i základní typy antén a další příslušenství nutné pro příjem televize přes satelit. V praktické části jsou proměřeny dostupné družice pomocí tří offsetových parabol. Klíčová slova DVB-S; DVB-S2; satelitní televize; MER; C/N; RF; BERi; BERo; CBER; VBER; UNC; PER; LDPC; BCH; VLNB; ILNB; Gi; parabolická anténa; ofsetová anténa; digitální televizní vysílání; DVB; FEC; LNB; konvertor.

6 Abstract In this bachelor s final project are described basic types of digital video broadcasting. There is a closer look to Spreading, processing and receiving of the digital satellite broadcasting. There are also information about basic types of antennas and other accessories which are necessarily for television reception through satelites. In the practical part, were measured available satelites using three offset parabolas. Key words DVB-S; DVB-S2; satellite broadcasting; MER; C/N; RF; BERi;BERo; CBER; VBER; UNC; PER; LDPC; BCH; VLNB; ILNB; Gi; parabolic antenna; offset dish antenna; digital video broadcasting; DVB; FEC; PER; LNB; converter;

7 Seznam použitých symbolů Symbol Jednotky Význam symbolu BCH BER BERi BERo C/N CBER EIRP Gi ILNB LDPC MER N n PER PO1 RF UNC VBER/ VLNB z db - dbw db ma - db W dbμv - - V - Cyklicky opravný kod Bitová chybovost Vstupní bitová chybovost Výstupní bitová chybovost Odstup nosná šum Výstupní bitová chybovost DVB-S Ekvivalentní izotropně vyzářený výkon Zisk antény Proud na konvertoru Lineární samoopravný kód Modulační chybovost Kódový poměr Kódové slovo Paketová chybovost DVB-S2 Normálový výkon Úroveň signálu Paketová chybovost DVB-S Výstupní bitová chybovost DVB-S Napětí na konvertoru Zdrojové slovo

8 Seznam použitých zkratek Zkratka 16APSK 16QAM 32APSK 8PSK AC3 ACM APSK ASK ATSC BER BERi BERo BCH c C/N CABAC CBER COFDM DCT DFT DSLam DTMB DTS DVB DVB-C DVB-H DVB-S DVB-S/S2 DVB-S2 Význam Asymmetric Phase-Shift Keying Quadrature amplitude modulation Asymmetric Phase-Shift Keying Phase-shift keying Dolby digital Adaptive Coding and Modulation Asymmetric Phase-Shift Keying Amplitude-Shift Keying Advanced Television Systems Bit Error Rate Bit Error Rate input Bit Error Rate output Bose-Chaudhuri-Hocquenghem c band Carrier to Noise Context- Adaptive Binary Arithmetic coding error rate before Viterbi Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing Discrete cosine transform Discrete Fourier Transform Digital Subscriber Line Access, Multiplexer Digital Terrestrial Multimedia Broadcast Digital theatre system Digital Video Broadcasting Digital Video Broadcasting Cable Digital Video Broadcasting Handheld Digital Video Broadcasting Satelite DVB-S & DVB-S2 Digital Video Broadcasting Typ asymetrické fázové modulace Typ kvadraturní amplitudové modulace Typ amplitudově fázové modulace Typ fázová modulace Digitální ztrátová komprese zvuku Adaptivní kódování a modulace Asymetrické fázové klíčování Amplitudové klíčování Televizní standard pro Severní a Jížní Ameriku Bitová chybovost Vstupní bitová chybovost Výstupní bitová chybovost Cyklický opravný kód Pásmo satelitního vysílání C Odstup nosná-šum Kontextové adaptivní binární Aritmetické kódování Vstupní bitová chybovost DVB-S Kódovaný frekvenčně dělený Multiplex Diskrétní kosinová transformace Diskrétní Fourierova transformace Multiplexní zařízení k připojení více uživatelů Televizní standard pro terminály nebo mobilní telefony Systém reprodukce zvuku Digitální televizní vysílání Kabelové digitální televizní vysílání Digitální televizní vysílání pro mobilní telefony Satelitní digitální televizní vysílání DVB-S a DVB-S2 Satelitní digitální televizní

9 Second Generation vysílání druhé generace DVB-S2X DVB-T DVB-T2 EIRP EPG ETSI FEC FSK GPS GSE HD HDMI HEVC/h.264 IP IPTV ISDB-T Ku LDPC LNB LNB skew MER MPEG 2 MPEG 4 PER PSK QAM QPSK RLE RS SD TS UHF Digital video Broadcasting Satelite X Digital Video Broadcasting Terrestial Digital Video Broadcasting Second Generation- Terrestial Equivalent Isotropically Radiated Power Electronic Program Guide European Telecommunications Standards Institute Forward Error Correction Frequency-Shift Keying Global postioning system Generic stream encapsulation High Definition High-Definition Multi-media Interface High Efficiency Video Coding Internet Protocol Internet Protocol Television Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial Ku band Low Density Parity Check Low-Noise Block Converter LNB skew Modulation Error Rate Moving Picture Experts Group 2 Moving Picture Experts Group 4 Packer Error Rate Phase-shift keying Quadrature amplitude modulation Quadrature Phase-Shift Keying Run-Length Encoding Reed-Solomon Code Standart Definition Transport Stream Ultra High frequency Satelitní digitální telvizní vysílání nové generace Pozemní digitální televizní vysílání Pozemní digitální televizní vysílání druhé generace Ekvivalentní izotropně vyzářený výkon Programový průvodce Evropský ústav pro telekomunikační normy Dopředná korekce chyb Frekvenční klíčování Globální polohovací systém Obecný datový kód standard pro kompresi videa Vysoké rozlišení Rozhraní pro přenos obrazu a zvuku Standard videoformátu Internetový protokol Televize přes internetový protokol Televizní standard pro Jížní Ameriku a Japonsko Pásmo satelitního vysílání Ku Lineární samoopravný kód Satelitní konvertor Sklon konvertoru Modulační chybovost kompresní formát videa MPEG42 kompresní formát videa MPEG4 Paketová chybovost pro DVB-S2 Klíčování fázovým posuvem Kvadraturní amplitudová modulace Kvadraturní fázové klíčování Bezztrátová kompresní metoda Nelineární cyklický samoopravný kód Standartní rozlišení Paketový digitální tok Ultra krátké vlny

10 UNC ULTRA HD USB VBER VCM VoD VOIP Packet error rate Ultra High Definiton Universal Serial Bus error rate after Viterbi Variable Coding and Modulation Video on Demand Voice Over Internet Protocol Paketová chybovost pro DVB-S Ultra vysoké rozlišení Univerzální seriová sběrnice Výstupní bitová chybovost DVB-S Variabilní kódování a modulace Video na požádání Technologie pro přenos hlasu prostřednictvím IP protokolu

11 Obsah Paketová chybovost pro DVB-S Klíčování fázovým posuvem Úvod Standardy v digitální TV technice Digitální televizní vysílání Standardy z rodiny DVB Digitální televizní pozemní vysílání Digitální televizní pozemní vysílání druhá verze Digitální satelitní vysílání Digitální satelitní vysílání druhé generace Digitální kabelové televizní vysílání Digitální kabelové televizní vysílání druhé generace Digitální televizní vysílání pro mobilní telefony Televize přes internetový protokol Používání standardů u nás Standardy užívané ve světě ATSC ISDB-T DTMB Detailní popis systému DVB-S/S Satelitní vysílání Způsob šíření satelitního signálu Zpracování satelitního signálu modulace Fázové klíčování Složené modulace Oprava chyb Zpracování satelitního signálu komprese Komprese u DVB-S Komprese u DVB-S Porovnání DVB-S a DVB-S Vliv počasí na kvalitu a příjem satelitního vysílání Nástupce DVB-S Příjem digitálního satelitního vysílání z pohledu uživatele

12 3.1 Sestava pro sledování satelitního signálu Sestava pro sledování satelitního signálu Satelitní přijímač Konektory Satelitního přijímače Základní zapojení satelitního přijímače Varianty zapojení uživatelů Varianta pro jednoho účastníka a jednu či více družic Varianta pro dva účastníky a jednu družici Varianta pro dva účastníky a dvě družice Varianta pro čtyři účastníky a jednu družici Varianta pro panelový dům Kabeláž Anténní systém pro příjem satelitního signálu Parabola Nastavování paraboly Finanční náklady pro příjem digitální televize Příklad č. 1: Obyvatel panelového bytu Příklad č. 2: Obyvatel rodinného domku Měření Družice Měřicí přístroj Sefram Popis naměřených parametrů Odstup nosná-šum Výkonová úroveň Bitová chybovost Modulační chybovost PER a BCH BER Zisk parabolické antény Příprava před měřením Postup měření Proměřené družice Popis měření Popis parametrů Naměřené hodnoty

13 4.8.1 Astra 3B (23,5 E) Zhodnocení měření Astra 1KR (19,2 E) Zhodnocení měření Závěr Použité zdroje Seznam příloh

14 Úvod Cílem této bakalářské práce je analyzovat parametry satelitního příjmu. V digitálním satelitním televizním vysílání se snížená kvalita příjmu projevuje takzvaným kostičkováním obrazu, které způsobuje výpadky obrazu a zvuku. Tyto problémy narušují plynulost přehrávání. Dále může snížená kvalita příjmu způsobit výpadek jednotlivých bodů obrazu. V první kapitole jsou stručně popsány základní standardy spadající do digitálního televizního vysílání. Ve druhé kapitole se nachází detailnější pohled na systémy DVB-S/S2. Je zde popsáno šíření satelitního signálu jeho modulace a komprese. Kapitola obsahuje možnosti příjmu a způsoby zpracování signálu. V kapitole třetí je popsán satelitní příjem z pohledu uživatele, tedy veškeré příslušenství nutné pro příjem digitální satelitní televize. Jsou zde uvedeny dva rozpočtové plány pro rodinu z panelového a rodinného domu. V poslední kapitole jsou naměřená a vyhodnocená data. Je zde provedeno porovnání s footprinty a vysvětleno co mohlo způsobit odchylky

15 1 Standardy v digitální TV technice V televizním vysílání bylo analogové vysílání zcela nahrazeno digitálním. V České republice tento přechod datujeme na Změnil se proces zpracování analogového signálu, který se převádí na signál digitální. Proces digitalizace analogového signálu můžeme rozdělit na tři základní operace. Vzorkování je první z nich a jedná se o časoprostorovou diskretizaci, kdy se z kontinuálního signálu vybere pouze omezený počet vzorků. Výsledkem je konečný počet analogových vzorků, které ovšem mají nekonečný počet úrovňových hodnot. Takový signál stále obsahuje nekonečné množství informací, tudíž jej nejde digitalizovat. Digitalizovat lze pouze signál s konečným množstvím informací. Následuje další operace, kterou nazýváme kvantování, jejímž prostřednictvím dochází k úrovňové diskretizaci. Je to vlastně zaokrouhlení skutečné hodnoty na některou z vybraných hodnot. Výsledkem je již konečný počet vzorků s konečným počtem hodnot vyjádřených jednoduchým binárním kódem. Poslední operací je kódování, kdy získaný jednoduchý binární kód nahradíme jiným složitějším binárním kódem, který je vhodnější pro další zpracování nebo přenos signálu [1][2]. K digitalizaci se přistoupilo z důvodu uvolňování kmitočtového spektra, aby se uvolněné kanály následně mohly využít např. pro efektivnější digitální vysílání a další služby. Kmitočty v digitálním televizním vysílání se nacházejí v pásmu UHF (Ultra High frequency) ultra krátkých vln o frekvencích 0,3-3 GHz. Od poloviny devadesátých let se objevilo několik standardů popsaných v podkapitolách [3]. 1.1 Digitální televizní vysílání Sdružení DVB (Digital Video broadcasting) je konsorcium složené z více než dvou set subjektů televizního vysílání (výrobci, provozovatelé sítí, vývojáři softwaru). DVB představuje soubor norem, které definují digitální televizní vysílání. Služby DVB jsou k dispozici v Evropě, Asii, Americe, Africe i Austrálii. Hlavním posláním tohoto sdružení je vytvářet standardy pro digitální televizní vysílání a pro datové služby. Každý rok probíhá setkání s názvem DVB world, na kterém jsou představovány nové standardy DVB, služby a technologie zainteresovaným odborníkům z celého světa. Ročník 2014 se pořádal v březnu v Praze [4]. Obrázek 1.1: Logo DVB [4] 1.2 Standardy z rodiny DVB Na obrázku 1.2 je zjednodušeně zobrazen příjem tří základních standardů z rodiny DVB. Popis satelitního pozemního televizního vysílání se nachází v kapitole a 1.2.2, popis

16 satelitního vysílání v kapitole a Popis kabelového vysílání lze dohledat v kapitolách a Obrázek 1.2: Příjem standardů rodiny DVB Digitální televizní pozemní vysílání DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial) je standard určený pro vysílání přes pozemní vysílače, ze kterých koncový uživatel přijímá signál díky použití běžných antén (Yagiho směrová anténa, antény typu matrace - malé a velké síto). Yagiho anténa a anténa typu matrace se nachází na obrázku 1.3. V tomto systému je obraz společně se zvukem digitalizován a to s dalšími službami (např. teletext) a následně je přenášen společným datovým kanálem ve formě multiplexu obsahujícího více televizních programů. Multiplex si můžeme představit jako soubor digitálních dat (nul a jedniček), které divák obdrží každou sekundu. V Česku se v současnosti využívá pět mutilpexů. První multiplex je poskytován Českou televizí. Jsou zde nabízeny čtyři veřejnoprávní stanice. Druhý multiplex je poskytován společností České radiokomunikace. Tento multiplex nabízí celkem pět veřejnoprávních televizních stanic. Třetí multiplex je provozován společností Czech Digital Group, a.s. Čtvrtý a sedmý multiplex je shodně provozován společností Digital Broadcasting s.r.o. První tři z multiplexů pokrývají prakticky celé území ČR zbylé dva cca 85%. Rozdělení televizních stanic v tabulce 1.1. DVB-T používá modulace QAM (Quadrature Amplitude Modulation) a QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying). Pro komprimaci obrazu je používán formát MPEG 2 (Moving Picture Experts Group 2) nebo novější MPEG4 (Moving Picture Experts Group 4), který je velmi flexibilní. Jsou přípustné různé snímkové kmitočty a také různý počet prokládaných či neprokládaných řádků. [5][6]

17 Tabulka 1.1: Rozdělení televizních stanic do multiplexů [7] Multiplex 1 ČT1, ČT2, ČT24, ČT4 Multiplex 2 NOVA, PRIMA, BARRANDOV, NOVA CINEMA, COOL Multiplex 3 LOVE, ÓČKO, ZOOM, ŠLÁGR, ACTIVE, ÓČKO GOLD, ČT :D, ČT ART Multiplex 4 POHODA, TELKA, NOVA CINEMA, FANDA, SMÍCHOV, INZERT TV Multiplex 7 ČT :D, ČT ART, ČT1 HD, ČT2 HD, ČT SPORT HD, RETRO Obrázek 1.3: Vlevo Yagiho anténa vpravo anténa typu matrace-malé síto [8][9] Digitální televizní pozemní vysílání druhá verze (Digital Video Broadcasting Second Generation Terrestrial). DVB-T2 standard druhé generace vycházejícího z předchozího standardu DVB-T jehož testování na území ČR probíhalo naposled na počátku roku Oproti svému předchůdci nabízí především podstatně lepší kvalitu obrazu i zvuku a vysoké HD (High Digital) rozlišení. Do jednoho multiplexu lze vložit více televizních kanálů v HD. Použitím DVB-T2 dojde ke zvětšení použitelné šířky pásma. Data jsou komprimována výhradně pomocí MPEG-4, která poskytuje lepší možnosti pro šíření televizních stanic ve vysokém rozlišení. DVB-T2 využívá kódovaný frekvenčně dělený multiplex COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) [10][11] Digitální satelitní vysílání DVB-S (Digital Video Broadcasting Satellite) je standard určený pro vysílání prostřednictvím geostacionárních družic. Jde o nejstarší platformu digitální televize ze všech standardů DVB. Užívá se od poloviny 90 let. Satelitní vysílání se uskutečňuje pomocí geostacionárních družic, které se nachází ve výšce cca km nad zemským povrchem. Družice jsou přizpůsobeny pohybu naší planety a tím je zajištěna jejich stálá poloha a každá pokrývá svou plochu Země. Území celé České republiky je pokryto satelitním vysíláním. Tento standard zajišťuje programy volně dostupné ale i kódované. Uživatel satelitního vysílání má v základním režimu omezené množství televizních stanic. Pokud chce mít uživatel k dispozici větší množství programů, musí si u svého poskytovatele služby zakoupit kartu, která mu zakódované stanice zpřístupní. Zde se pro příjem používá parabolická anténa s jedním případně s více konvertory. Důležitý parametr u parabol je šumové číslo konvertoru. Čím je jeho hodnota nižší, tím je LNB konvertor (Low Noise Block) citlivější. V současnosti je v Česku standardem

18 parabola s průměrem 60 cm, ovšem pro jistější příjem je lepší zvolit průměr 80 cm. Správné nasměrování paraboly není zrovna jednoduchá záležitost, a proto je dobré obrátit se na specializované firmy. Při správném nasměrování parabolické antény je také nutná i přímá viditelnost na družici, čili vyvarovat se překážek (budov a stromů) při umístění antény. Více informací ke správnému nastavení této antény se nachází v kapitole [12][13] Digitální satelitní vysílání druhé generace DVB-S2 (Digital Video Broadcasting - Second Generation Satellite) je standard, který byl vyvinut v roce 2003 a v podstatě nabízí několik výhod oproti původnímu DVB-S. Jde o větší přenosovou kapacitu a to až o 30%, adaptivní kódování a možnost využití modulací APSK (Amplitude and phase-shift keying) 16-APSK a 32-APSK. DVB-S2 ovšem není zpětně kompatibilní s DVB-S, ale všechny současné HD přijímače podporují obě normy. Detailní popis DVB-S2 v kapitole 2 [14][15] Digitální kabelové televizní vysílání DVB-C (Digital Video Broadcasting Cable) jedná se o standard digitálního televizního vysílání v sítích kabelových televizí. Používá se zde kódování MPEG-2, Full HD či HD ready. Vysílání programů zajišťuje kódování MPEG-4. Výhody jsou zde obdobné jako u DVB- T čili větší počet programů a řada doprovodných služeb (např. internet, teletext nebo video na požádání) [16] Digitální kabelové televizní vysílání druhé generace DVB-C2 (Digital Video Broadcasting Second Generation Cable) je standard druhé generace a je určen pro kabelovou distribuci. Je zde spousta podobností ze standardem DVB-T2 např. oba používají stejnou modulaci COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Znamená to, že využívá kódovaný frekvenčně dělený multiplex. Stejné je i protichybové zabezpečení - ochranné kódy LDPC (Low Density Parity Check) a BCH (Bose- Chaudhuri-Hocquengham) jsou účinné korekční kódy pro opravu chyb při vysoké úrovni šumu a interferencí v kanále. Jsou užity i ve standardu DVB-T2. Mohou se v něm přenášet nejen paketované digitální toky TS (Transport Stream) MPEG-2 i MPEG-4 se 188 bytovými pakety, jako v distribuční platformě první generace DVB-C, ale i obecné datové toky GSE (Generic Stream Encapsulation). Používá variabilní VCM (Variable Coding and Modulation) a adaptivní ACM (Adaptive Coding and Modulation) kódování a modulaci, pomocí nichž je možno měnit, případně optimalizovat modulaci a systémové parametry kódování pro různé uživatele v reálném čase. [17] Digitální televizní vysílání pro mobilní telefony DVB-H (Digital Video Broadcasting for Handhalds) je standard určený pro mobilní telefony, který se začal oficiálně používat od roku Princip vysílání je zde podobný jako u DVB-T. Opět přijímáme data z pozemního vysílače. Výstup si zobrazíme na našem PDA či chytrém telefonu, který tento standard samozřejmě musí podporovat. Odlišnosti vycházejí z požadavků na tento standard - nízká spotřeba energie, spolehlivý přenos v mobilním prostředí, kompatibilita s DVB-T. DVB-H využívá technologii time slicingu - příjímání dat s velkou rychlostí (desítky milisekund) v tzv. burstech (dávkách). Energie baterie se mezi těmito bursty

19 nevyužívá. Toky dat u tohoto standardu zdaleka nejsou tak velké, protože display mobilu nemá tak velké rozměry jako televizní obrazovka. Tento způsob přenosu digitálního vysílání u nás byl pouze ve stádiu testování, ale komerčního využití se nedočkal, protože mobilní operátoři v něm neviděli perspektivu [18] Televize přes internetový protokol Jde o technologii, ve které se služby digitální televize šíří pomocí protokolu IPTV (Internet protocol televison). Pro příjem IPTV je třeba vlastnit speciální typ přijímače (nabízené nebo doporučované přímo provozovateli služby). Nelze použít přijímače určené pro příjem pozemního signálu. Přijímač je propojen s televizí a internetovou přípojkou. Uživatelům je IPTV často poskytována společně se službami Video on Demand (VoD) neboli video na požádání a Voip (Voice over internet) což je technologie, umožňující přenos digitalizovaného hlasu v těle paketů rodiny protokolů UDP/TCP/IP prostřednictvím počítačové sítě nebo jiného média, prostupného pro protokol IP (Internet Protocol). Tento příjem je zajišťován uživateli prostřednictvím internetového připojení. Přenos se provádí přes DsLamy (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), k nimž jsou připojení poskytovatelé služby a její uživatelé. Vzdálenost uživatele od DsLamu má vliv na rychlost přenášených dat (např. až do 6 Mbit/s teoreticky dostačuje vzdálenost do 3,5 kilometrů od DsLamu, pro rychlost 8 Mbit/s činí vzdálenost maximálně do 3km). IPTV využívá totožně jako DVB-T, DVB-S a DVB-C kompresních metod MPEG. Je nejpoužívanějším, stejně jako u výše zmíněných MPEG-2, který se používá pro většinu přenosů. Rovněž je zde využíván i MPEG-4 a to pro HD vysílání [19]. IPTV je poskytováno i přes optické sítě a to především v obchodních centrech či nových panelových bytech. Optické kabely nabízí větší šířku pásma nežli metalické kabely a umožňují pohodlný přenos Ultra HD (Ultra High definition) videa. Další výhodou je vyšší rychlost konektivity do internetu a to při nižších nákladech na uživatele. Signál přivedený od poskytovatele přes optické medium je třeba rozvětvit a to pokud možno co nejpozději (tzv. poslední míle) v místě, kde se nachází skupina příjemců (např. v panelovém domě). Přes optické převodníky, které jsou připojeny k páteřní síti, se přes metalickou kabeláž vyvede signál na přepínače do jednotlivých bodů [20][21]. 1.3 Používání standardů u nás Drtivá většina uživatelů vlastní doma více než jednu televizi a z nalezeného průzkumu na webu vyplývá, že velká část lidí dává přednost použití DVB-T a DVB-S. Řečeno procenty - 30% českých domácností používá satelitní příjem, kabelovou televizi a IP TV asi 20-25% a téměř 60% obyvatel používá DVB-T. Příjem pozemního signálu se vyplatí z pohledu finančního, satelitní příjem signálu nabízí nejlepší kvalitu obrazu a kabelová televize se hodí především pro ty, co využijí všechny služby z často používaného balíčku, tzv. triple play (kabelová televize, mobil, připojení k internetu) [22]. 1.4 Standardy užívané ve světě V podkapitolách jsou uvedeny stručné popisy standardů používaných ve světě. Místa oblastí jejich používání lze vidět na mapě světa na obrázku

20 1.4.1 ATSC (Advanced Television Systems) Standard používaný v Severní a Jižní Americe. Je určen pro kabelové a pozemní vysílání, rovněž i pro satelitní sítě. Jako audio kodek se zde používá dolby digital nebo také AC3, video kodek používaný v ATSC je MPEG-2. ATSC podporuje vysílání ve formátu SD (Standart Definition) i HD (High Definiton). Náklady na přijímací zařízení jsou pro uživatele cenově srovnatelné jako pro uživatele standardů z rodiny DVB. ATSC byl vyvinut na počátku 1990 [23] ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial) Jde o standard, který je převážně používán v Jižní Americe ale i Japonsku a je určen pro digitální vysílání. Japonsko při vývoji tohoto standardu úzce kooperovalo s Brazílií. ISDB-T používá jako video kodek MPEG-2 nebo MPEG-4. Pro příjem tohoto standardu musí uživateli použít ISB-T set-top box [24] DTMB (Digital Terrestrial Multimedia Broadcast) jde o televizní standard, který je určený pro pevné terminály či mobilní telefony. Standard vznikl spojením norem vyvinutých v Šanghaji a Pekingu. DTMB se používá především v Asijských zemích a na Kubě. Standard podporuje SD i HDTV rozlišení. DTMB standard byl vyvinut v roce 2004, komerčně se začal používat až od roku 2006 [25]. Obrázek 1.4: Mapa pokrytí standardy DVB-T/T2, ATSC, ISDB-T a DTMB (ze dne ) [26]

21 2 Detailní popis systému DVB-S/S2 2.1 Satelitní vysílání Digitální satelitní televizní vysílání (digital video broadcasting- satelite) se uskutečňuje pomocí geostacionárních družic naházejících se na oběžné dráze. Více k družicím v kapitole 4.1. Prvním standardem satelintího vysílání byl DVB-S. Šlo zároveň o první standard rodiny DVB, který se používá od roku V roce 2003 došlo k vylepšení a příchodu druhé generace standardu s názvem DVB-S2. Mezi první a druhou generací těchto standardů je několik rozdílů ve zpracovaní a šíření signálu. Rozdíly jsou popsány v kapitole 2.5. Pro příjem satelitní televize musí uživatel mít přijímací anténu, čili parabolu s konvertorem. Popis antény společně s jejím směrováním se nachází v kapitole 3.3 [13]. 2.2 Způsob šíření satelitního signálu Se satelity se komunikuje pomocí pozemních vysílacích stanic, kde je signál ze studia převeden na vysokofrekvenční signál. Ten je poté zesílen a prostřednictvím vysílače, který je tvořen velkou parabolickou anténou, odeslán na satelit, ze které je poté zpět poslán na naši planetu. Vzestupná trasa ve směru Země - satelit je označována jako Uplink. Naopak sestupná trasa ve směru satelit - Země je označována jako Downlink (obrázek 2.1). Kmitočet Uplink signálu je větší v porovnání s Downlink kmitočtem [27]. Obrázek 2.1 Uplink a Downlink [27] Signál je na družici konvertován na nižší kmitočet nacházející se v Ku (Ku band) nebo C pásmu (C band) a následně je odeslán zpět na Zemi, kde je k dispozici pro uživatele satelitního digitálního televizního vysílání. Tento signál je tzv. Beam neboli paprsek, který tvoří footprint. (obrázek 4.7). Diváci, kteří se nachází v dané oblasti footprintu, jsou díky parabolické anténě, která má odpovídající průměr, schopni signál z družice zachytit. Aby se signály družic vzájemně nerušily, musí být mezi družicemi určitá minimální vzdálenost. Signál satelitní

22 televize může být šifrovaný nebo nešifrovaný. Nešifrovaný signál lze přijímat zcela volně, bez nutnosti dalších poplatků. Šifrovaný signál mohou přijímat jen majitelé přijímačů s patřičným dekodérem a dekódovací kartou, kterou je třeba zakoupit u poskytovatele služby. První satelitní televizní přenos mezi Evropou a USA zprostředkovala roku 1962 družice TELSTAR 1. Spojení nebylo stálé, ale bylo možné po dobu asi 20 minut několikrát denně. Dnes se mezi největší telekomunikační společnosti řadí satelitní operátor SES Astra, který sídlí v Lucembursku [28]. Obrázek 2.2 Pozemní vysílač ASTRA[29] 2.3 Zpracování satelitního signálu modulace Při modulaci satelitního signálu, dochází k úpravě či ovlivnění nosného signálu pomocí vstupního modulačního signálu. Následným výstupem je signál modulovaný. Pro přenos signálů v DVB-S a DVB-S2 se využívá několika modulací, které náleží do kategorie, nazývající se digitální modulace. Jsou to modulace, které nabývají konečného počtu stavů. Patří zde modulace jako ASK (amplitude shift keying) amplitudové klíčování, FSK (frequency shift keying) frekvenční klíčování a PSK (phase shift keying) fázové klíčování. Dalším typem modulací, které se využívají v satelitním vysílání, jsou složené modulace. Jednou z nich je QAM kvadraturní amplitudová modulace a druhou je APSK amplitudová fázová modulace. Rozdíl těchto dvou složených modulací je patrný v konstelačních diagramech. Viz obrázek 2.3 [28]

23 2.3.1 Fázové klíčování Kvadraturní fázové klíčování QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying) je v satelitním televizním vysílání základním typem modulace pro přenos. V systému DVB-S je QPSK využívaná u většiny multiplexů. Jde o digitální modulaci, která využívá čtyřstavové klíčování. Může najednou přenášet dva bity informace. Modulace je zobrazována v komplexní rovině pomocí tzv. konstelačního digramu. Konstelační diagram reprezentuje signál modulovaný digitálním modulačním schématem jako je kvadraturní amplitudová modulace nebo fázová modulace. Zobrazuje signál jako dvourozměrný korelační diagram v komplexní rovině s okamžiky vzorkování symbolů. Modulace QPSK a 8PSK modulace je názorně zobrazena konstelačním diagramem na obrázku 2.3. Rozdíl těchto dvou modulací spočívá v rozdílném počtu stavů. 8PSK může nabývat až osmi stavů, čili může přenášet najednou 3 bity informace zatímco QPSK má stavy 4 a přenáší najednou 2 bity informace. [30][31]. 2.4 Složené modulace Obrázek 2.3 Vlevo QPSK a vpravo 8PSK modulace [32] Zde patří ty modulace, které spojují prvky digitální a analogové modulace. U digitálního satelitního televizního vysílání se z této skupiny modulací používají 16QAM, 16APSK a 32APSK. Využívá se zde fázového posunutí nosných a následným klíčováním. Rozdíl mezi 16APSK a 16QAM je patrný v konstelačním diagramu. Konstelační diagram 16QAM obsahuje 16 bodů - stavů, které jsou uspořádané do čtverce. V každém kvadrantu se nacházejí čtyři stavy diagramu. U 16APSK jsou rovněž body po čtyřech v každém kvadrantu, ale jsou uspořádány do kruhu. Konstelační diagram 16QAM a 16APSK je na obrázku 2.4[30][31][33]

24 Obrázek 2.4 Konstelační diagramy vlevo 16QAM a vpravo 16APSK [32][34] Oprava chyb Na přijímači projde přijímaný signál opravou chyb. Oprava chyb je velmi důležitá vzhledem ke kvalitě příjmu digitálního satelitního televizního vysílání. Korekce chyb je dvojí jde o vnitřního a vnějšího kódování. Pro vnitřní kódování se využívá oprava chyb FEC (Forward Error Correction), čili dopřednou korekci chyb, která zároveň chyby detekuje, ale i opravuje a to pomocí konvolučního kódu. To je lineární kód, který má konečnou délku kódového omezení, která je označována jako K a hodnotu parametru délky kódového omezení. Lze jej vypočítat dle vzorce 2.1. Dále je u FEC udáván i kódový poměr, který nám říká, jak velké procento chyb je možno opravit. Kódový poměr se označuje veličinou N, viz vzorec 2.2. Vypočte se jako podíl zdrojového slova a kódového slova [31][35]. K- délka kódového omezení m- počet stavů (2.1) N- Kódový poměr z- zdrojové slovo n- kódové slovo (2.2) Další část korekce chyb se provádí pomocí vnějšího kódování. V případě DVB-S je využíván Reed-Solomon (Reed-Solomon Code) zkráceně kód RS RS je nelineárním cyklickým samoopravným kódem, který využívá kontrolní bity. RS následnou zpětnou vazbou opravuje chybné bity nebo doplní bity prázdné. U systému DVB-S2 se využívá lineární blokový kód LDPC (Low Density Parity Check). LDPC je lineární blokový kód, který využívá paritních matic, které obsahují málo logických jedniček (Low Density). DVB-S2 navíc využívá BCH kód. Jde o cyklický samoopravný kód, který využívá Galoisových těles, pro zkonstruování kódu. Galoisovo těleso je takové těleso, mající konečný počet prvků. DVB-S využívá Viterbiho algoritmus kombinovaný s Reed Salomon kódem. Jde o algoritmus dynamického

25 programování pro hledání/nalezení nejpravděpodobnější posloupnosti skrytých stavů a tím docílíme tzv. Viterbiho cestu [31][35] Zpracování satelitního signálu komprese Při kompresi dochází k přizpůsobení multimediální stopy (obrazová nebo zvuková, či případně další doplňkové služby) pro vysílání. Komprese je podstatná zejména pro provozovatele televizních stanic, protože s rostoucí přenosovou rychlostí roste i cena vysílání. Proto provozovatelé hledají kompromis mezi kvalitou příjmu a přenosovou rychlostí. Obraz je u digitálního satelitního vysílání komprimován formátem MPEG (Motion Picture Experts Group). Tento formát využívá čtyři základní typy redukce. Prostorovou, časovou, vizuální a statistickou. Všechny typy těchto redukcí se zabývají odstraněním nadbytečných a irelevantních dat v obrazovém signálu [31]. Prostorová - využívá ploch stejných pixelů, Časová - zaznamenává pouze změny v obraze, Vizuální - využívá nedokonalosti lidského oka a odstraňuje takové části obrazu, které jsou pro lidské oko redundantní, Statistická - využívá matematických modelů pro snížení množství přenášených dat Komprese u DVB-S Obraz se v systému DVB-S komprimuje výhradně komprimačním datovým formátem MPEG-2. MPEG-2 což je vylepšení staršího formátu MPEG-1 a předchůdcem MPEG-4, který se používá u DVB-S2. Jde o ztrátový typ komprimačního formátu. Dochází zde ke snížení kvality obrazu reprodukovaného signálu. Formát MPEG-2 prošel několika úpravami, které měly za úkol zajistit co nejmenší ztrátu kvality s co největší komprimací dat, tedy úsporou přenosové rychlosti. Pro prostorovou redukci je využívaná diskrétní kosinová transformace DCT (Discrete Cosine Transform) s maticemi 8x8 bodů. DCT je podobná diskrétní Fourierově transformaci DFT (Discrete Fourier Transform). DCT na rozdíl od DFT nabývá pouze reálných hodnot. U časové redukce se využívá mezi-snímkovou predikci, čili změny mezi sousedními snímky. U vizuální redukce je využívaná DCT, ovšem tentokrát zde dochází k zaokrouhlování koeficientů diskrétní kosinové transformace. U statistické redukce se využívá kompresní metoda RLE (Run- Length Encoding), což je Bezztrátová kompresní metoda. Ta předpokládá opakování stejných hodnot u sousedních prvků. Jde o jednoduchou, ale efektivní metodu. MPEG-2 využívá celkem tři typy snímků. Jde o klíčové snímky (Intra Frame), pomocné předpověditelné snímky (Predicted) a prokládací snímky. Klíčové snímky jsou přenášeny v nejlepší kvalitě. Snímky předpověditelné jsou zkomprimovány a vychází z klíčového snímku. Tyto snímky jsou doplněny prokládacími snímky, které jsou zkomprimovány s velkou ztrátou na kvalitě. Výsledný obraz je pak tvořen variací těchto snímků. Formát MPEG-2 vytváří obraz různých parametrů. Odlišnosti jsou v rozlišení, poměru stran, či počtu snímků za sekundu. Může využívat i půlsnímky, které zvýší kvalitu obrazu s rychlými přechody, např. sportovní přenosy. Formát MPEG-2 obsahuje i zvuk, který bývá běžně přenášen v Layer-3 neboli MP3 (MPEG-1 nebo MPEG-2 Audio Layer III). MPEG-2 se mimo jiné využívá pro přehrávání video klipů na počítačích a tyto videa lze přehrát i na DVD přehrávačích [31]

26 2.4.4 Komprese u DVB-S2 Systém digitálního satelitního vysílání DVB-S2 je druhou generací satelitního vysílání a nabízí pokročilejší kompresní formáty. Mimo zmíněného MPEG-2 je DVB-S2 doplněno o komprimační formát MPEG-4. MPEG-4 nebo také MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) a také H.264. Výhodou tohoto komprimačního formátu je v dosažení lepší kvality videa, ale s menšími nároky na přenosovou kapacitu. Díky tomu je umožněno vysílání televizních stanic ve vysokém rozlišení HD. MPEG-4 je zároveň výhodný i pro televizní stanice v klasické kvalitě. U prostorové redukce se využívá integrální transformace s proměnlivou maticí od 4x4 bodů do 16x16 bodů. Časová redukce je realizována díky vážených pohybových vektorů mezi klíčovými snímky a využívá se zde tzv. I B P řezů, kde nedochází k využívání celých snímků, ale pouze jejich určité části. Vizuální redukce je dosažena pomocí deblokovacího filtru, který má za úkol vyhladit vnitřní hrany bloků transformace. Statistická redukce je řešena metodou, která nese název kontextové adaptivní binární aritmetické kódování CABAC (Context-Adaptive Binary- Arithmetic Coding). Princip je založen na monitorování příchozích dat a statistického vyhodnocování hodnot, které se opakují častěji než ostatní. Těm je pak přiřazeno malé symbolové číslo. Často se vyskytující znaky jsou zakódovány na co nejmenší počet bitů. Tím se docílí úspory přenosové kapacity. Metoda průběžně upravuje algoritmus na základě příchozích hodnot a tak se dosáhne té nejlepší úspory. Výhodou MPEG-4 je i to, že obraz je doprovázen zvukem, který tedy může dosahovat mnohem lepší kvality. Podporovány jsou AC-3 (Dolby Digital), který podporuje zvuk ve formátu 5.1. Dále DTS (Digital Theatre System), která opět podporuje formát zvuku 5.1 [31]. 2.5 Porovnání DVB-S a DVB-S2 Standard druhé generace satelitního vysílání DVB-S2 nabízí oproti svému předchůdci DVB-S několik výhod např. o 30% větší přenosovou kapacitu či adaptivní kódování a modulaci. Kompletní přehled rozdílů ukazuje 2.1. Tabulka 2.1 Porovnání DVB-S a DVB-S2[31] DVB-S DVB-S2 Vstupní rozhraní Single Transport Stream (TS) Vícenásobný Transport Stream a Generic Stream Encapsulation (GSE) Režimy Konstantní kódování a modulace Variabilní Kódování a modulace a Adaptivní kódování a modulace FEC Reed Solomonův kód 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 LDPC + BCH 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/10 Modulace QPSK QPSK Modulační schémata BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM BPSK, QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK Prokládaní Bitové prokládání Bitové prokládání

27 2.6 Vliv počasí na kvalitu a příjem satelitního vysílání Nepříznivé počasí (vítr, sníh a déšť) má špatný vliv na příjem signálu z družice a tudíž nám může značně zkomplikovat sledování televize. Výpadky mohou nastat nejen u uživatele ale také u poskytovatele této služby. Mírné problémy může způsobit i déšť a tak je třeba zvolit především vhodné umístění paraboly. Za větší průtrže mračen může dojít k tzv. kostičkování obrazu a za opravdu silného deště můžeme zcela přijít o signál. Největší problémy přichází hlavně v zimě, kdy situaci komplikuje sníh (především těžký mokrý sníh). Parabola, jejíž plocha je pokryta sněhem, není schopna odrážet od své plochy signál, a nedojde k distribuci signálu z konvertoru. Přes zimu je tedy nutné zasněženou parabolu vyčistit [36]. 2.7 Nástupce DVB-S2 Na konci února roku 2014 schválilo konsorcium pro DVB rozšíření specifikace DVB-S2 pro satelitní vysílání. To nese název DVB-S2X a nabídne o 20% až 30% větší efektivitu. Přibudou i nové režimy. Nová specifikace bude zaslána ETSI (European Telecomunications Standards Institude) pro formální normalizaci. DVB-S2X bude používat nejnovější systém pro kódování videa- HEVC (High Efficiency Video Coding), případně H.265 a nabídne obraz v ultra vysokém rozlišení (Ultra HD). Tato specifikace umožní vícero možností při nastavení kapacity multiplexu, lepší odolnost proti rušení a účinnější korekci chyb. Pro běžné uživatele to zatím vzhledem k rané fázi vývoje této novinky nic neznamená, a tudíž není nutné v blízké budoucnosti měnit satelitní přijímače [37]

28 3 Příjem digitálního satelitního vysílání z pohledu uživatele 3.1 Sestava pro sledování satelitního signálu Pro sledování televize prostřednictvím satelitního televizního vysílání je třeba mít sestavu zobrazenou na obrázku 3.1. Schéma je zjednodušené, druhy propojení mezi televizí a satelitním přijímačem je zobrazeno na obrázcích 3.2 a 3.3. Popis a nastavení parabol se nachází v kapitole Sestava pro sledování satelitního signálu Obrázek 3.1 Sestava pro příjem satelitního vysílání[38] Satelitní přijímač Jde o zařízení, které se stará o dekódování signálu přivedeného z parabolické antény. Dekódovaný signál je poté předán televiznímu přijímači. Volba satelitního vysílače záleží na uživatelském komfortu (s jakou kvalitou obrazu se divák spokojí) a důležitým faktorem je i cena zařízení. V současné době jsou na trhu pouze digitální satelitní přijímače. V nabídce jsou přijímače s SD či novější HDTV (High-definition television). Dnes se již celá řada televizních programů vysílá ve vysokém HD rozlišení, proto je lepší volit HD přijímač. Levnější verze satelitních přijímačů jsou určeny pouze pro příjem nekódovaných kanálu. Univerzálnější použití mají zařízení se slotem pro dekodér. Většinou jde o přístroje s integrovanou čtečkou karet. Pro odblokování zakódovaných TV stanic je třeba u poskytovatele služby zakoupit kartu, která tyto zamknuté placené TV kanály zpřístupní. Všechny satelitní přijímače lze rozdělit na jednoduché a přístroje se dvěma tunery s možností nahrávání. Jednoduchý satelitní přijímač má pouze jeden televizní tuner, proto na tomto zařízení nebudeme moci nahrávat jiný program než ten, který je momentálně sledován. Za to dvoutunerový přístroj umožní nahrávat i program z jiného kanálu,

29 který aktuálně sledován není. Dvoutunerový satelitní přijímač nabízí více komfortu, je však samozřejmě i dražší. Nahrávání pořadů na vestavěný pevný disk umožňují některé dnešní kvalitnější satelitní přijímače. Nahrávat či případně plánovat záznam lze pomocí electronic program guide (EPG) česky elektronického programového průvodce. Díky EPG si snadno zobrazíme na televizoru nejrůznější informace o právě vysílaných pořadech a televizním programu v následujících dnech. Levnější variantou satelitních přijímačů jsou přístroje, které obsahují rozhraní USB (Universal Serial Bus). K takovémuto přijímači se lze snadno připojit pomocí jakéhokoliv externího datového úložiště [39] Konektory Satelitního přijímače Obrázek 3.2 Satelitní přijímač [39] Obrázek 3.3 Konektory satelitního přijímače [39] Ke konektorům DVD jsme schopni připojit si svůj DVD přehrávač. Konektory pro koaxiální kabely jsou určeny pro přívod signálu z antény. Scart konektory jsou určeny pro propojení televize a satelitního přijímače. Zařízení disponuje i HDMI (High-Definition Multimedia Interface) konektorem pro připojení HDMI kabelu pro přenos videa v HD kvalitě. Nutný je i konektor pro napájení satelitního přijímače. Zařízení musí být napájeno ze sítě [39]

30 3.1.4 Základní zapojení satelitního přijímače V dnešní době lze k satelitnímu přijímači připojit spoustu zařízení - televizi, video, externí disky a podobně. Na obrazcích 3.4 a 3.5 jsou zobrazeny základní zapojení satelitního přijímače k televizoru. Způsoby se liší hlavně v možnostech konektorů na televizoru. Obrázek 3.4 Zapojení satelitního přijímače SCART kabelem [40] Nejsnadnější zapojení satelitního přijímače je k televizoru. Připojení je realizováno pomocí kabelu Scart. Obrázek 3.5 Zapojení satelitního přijímače koaxiálním kabelem [40] Pokud se jedná o starší televizor, který nemá zdířku Scart, je možné propojení pomocí koaxiálního kabelu (pokud tedy satelitní přijímač vlastní UHF modulátor)

31 3.2 Varianty zapojení uživatelů V následujících podkapitolách jsou popsány modelové příklady zapojení pro různé situace, které uživatel vyžaduje. Je z nich zřejmé, že k zásadním změnám dochází při volbě použitých LNB konvertorů Varianta pro jednoho účastníka a jednu či více družic Základní způsob zapojení, kdy se sestava skládá z paraboly, LNB konvertoru a satelitního přijímače. Pro přepínání se zde používá přepínač diseq 4*1. Přepínání se uskutečňuje prostřednictvím satelitního přijímače a pro potřeby změny natočení paraboly se používá natáčecí zařízení. Přepínač se schématem zapojení je uveden na obrázku 3.6 [41]. Obrázek 3.6 Diseq 4*1 přepínačem [42] Varianta pro dva účastníky a jednu družici Pro tuto variantu je parabola nasměrována na jednu družici, ale v držáku je umístěn TWIN konvertor, který se nachází na obrázku 3.7. Tento konvertor disponuje dvěma výstupy. Od konvertoru vedou dva kabely do místností, ve kterých je k dispozici satelitní přijímač. Na obou přijímačích pak lze sledovat libovolné televizní stanice nezávisle na sobě [41]. Obrázek 3.7 Twin konvertor [43]

32 3.2.3 Varianta pro dva účastníky a dvě družice Princip fungování je obdobný jako v předcházejících případech, ovšem zde jsou v držáku parabolické antény umístěny dva konvertory (každý pro jednu družici). Jde o konvertor twin mono, který se nachází na obrázku 3.8. K dispozici jsou dva výstupy pro dva uživatele [41]. Obrázek 3.8 Twin mono [44] Varianta pro čtyři účastníky a jednu družici Signál je od konvertoru veden ke čtyřem na sobě nezávislých satelitních přijímačů. Quad konvertor uvedený na obrázku 3.9 disponuje přepínačem [41]. Obrázek 3.9 Twin Quad [45] Varianta pro panelový dům V této variantě se používá zařízení zvané multiswitch, který na základě požadavku přijímače pošle do daného výstupu žádané pásmo z požadované družice. Většina multiswitchů společně se satelitním signálem (DVB-S) rozvádí i pozemní signál (DVB-T). Multiswitch má pro každou družici 4 vstupy, které jsou rozděleny dle pásma a polarizace. Bývají označeny Vertical/Low VL, Vertical/High VH, Horizontal/Low HL a Horizontal/High HH. Stejně označeny bývají i výstupy na quattro konvertoru. Tyto výstupy se zapojí do odpovídajícího vstupu multiswitche. LNB quattro je uveden na obrázku 3.10 vlevo a vedle něj je znázorněno schéma zapojení s multiswitchem [41]

33 Obrázek 3.10 Twin quattro a multiswitch [46][47] Kabeláž Koaxiální kabel (obrázek 3.11) je asymetrický elektrický kabel, který má jeden válcový vnější vodič (stínění) a jeden vnitřní vodič (jádro), který je drátový či trubkový. Vnější a vnitřní vodiče jsou od sebe odděleny tenkou nevodivou vrstvou (dielektrikem). Typické impedance koaxiálních kabelů jsou: 75 Ω používá se zejména v televizní a družicové technice, také v telekomunikacích. 50 Ω používá se na vysílačích a přijímačích pro napájení antén a v pomalejších verzích počítačových sítí (Ethernet) [48]. Obrázek 3.11 Koaxiální kabel [48] Scart kabel (obrázek 3.12) - 21 pólový konektor určený pro připojení audio/video zařízení, či propojení satelitního přijímače s televizí. V dnešní době se už moc nepoužívá, protože se našly lepší alternativy, jako je třeba HDMI kabel [49]

34 Obrázek 3.12 Scart kabel [49] HDMI kabel (obrázek 3.13) - Zmíněná lepší alternativa rovněž pro připojení audio/video zařízení ovšem s tím rozdílem, že zde je umožněn přenos videa v HD kvalitě. Známe dva typy- typ A (19 pinů), typ B (29 pinů) [46]. Obrázek 3.13 HDMI kabel [50] 3.3 Anténní systém pro příjem satelitního signálu Parabola Parabolická anténa je určená pro směrování plošného signálu z družice do jednoho bodu. Signál dopadá na parabolu přibližně pod úhlem 30 vzhledem k zemskému povrchu a poté je přiváděn do satelitního přijímače. Zde je tento signál převeden na digitální obraz a zvuk. Parabolickou anténu používáme pro příjem standardu DVB-S. Důležitou částí paraboly je LNB konvertory, který se nachází v ohnisku této antény. Ten má za úkol převést přijímaný vysokofrekvenční signál z družice na nižší kmitočet a poskytnout ho pak koaxiálnímu kabelu, který tento signál přivede do cílového zařízení (satelitní přijímač nebo digitální televize se zabudovaným tunerem). Konvertor je připevněn na rameni paraboly do držáku, který může nést i více než jeden konvertor. Běžně se v České republice se používá parabola o průměru 60 cm, ale obecně zde platí, že čím je její plocha větší tím je větší zisk paraboly a počet přijímaných družic roste. Ovšem větší paraboly (80 cm a více) jsou citlivější na přesné nastavení, o které je lepší požádat pověřené specializované firmy. Pro parabolickou anténu musíme použít

35 šroubovací konektor. Těch je několik typů- např. F konektor je určen pro venkovní instalaci pro propojení s televizí či satelitním přijímačem. Velký vliv na kvalitu přijímaného signálu mají i okolní vlivy - zejména počasí. Nejhorší bývá situace v zimě, kdy je plocha paraboly pokrytá sněhem nebo v létě za silných bouřek. Podle umístění ohniska známe dva základní typy těchto antén: a.) parabola offsetová - častěji používaný typ, plocha je tvořena výsečí celé parabolické plochy a její ohnisko neleží v geometrickém středu. Výhodou je snadná montáž. b.) parabola středová - jak sám název napovídá ohnisko je umístěno ve středu charakteristicky kulatého tvaru. Obrázek 3.14 Offsetová parabolická anténa [51] Nastavování paraboly Při nastavování paraboly se mění její sklon (elevace), dále otáčení kolem vlastní osy (azimut) a také se nastavuje úhel natočení LNB konvertoru (LNB skew) umístěného v držáku paraboly. Směrování je názorně popsáno na obrázku Obrázek 3.15 Nastavování paraboly [52]

36 3.4 Finanční náklady pro příjem digitální televize Příklad č. 1: Obyvatel panelového bytu Rodina vlastnící byt 2+1, která má novou digitální LED televize s vestavěným tunerem a jednu starou analogovu televizi, pro kterou potřebuje satelitní digitální přijímač. Tabulka 3.1 Komponenty pro první příklad Název zboží Poznámky Cena (Kč) Satelitní přijímač standartní bez HDD 799 Účastnický kabel koaxiální kabel o délce 7 m 129 HDMI kabel délka 2 m, připojení DVD zařízení 219 Scart kabel délka 2 m, propojení satelitního přijímače a starší TV 36 Celkem = Kč Celková cena komponentů nutná pro sledování obou televizí je celkem Kč. Postačující pro příjem i základní satelitní přijímač, není nutné pořizovat nějaký dražší typ s vestavěným s pevným diskem, protože u něj jde cena do několika tisíců. Rozhodně se nedoporučuje šetřit v případě koaxiálního kabelu, aby nedocházelo při přesunu signálu do cílového zařízení ke zbytečně velkým ztrátám. Vyplatí se koupit i kvalitní HDMI kabel, scart kabely už dnes moc drahé nejsou Příklad č. 2: Obyvatel rodinného domku Rodina vlastnící velký domek na vesnici. Majitel si sám zakoupí anténní systém, což mu dává volbu, jakou si zvolí anténu. Bude chtít připojit novou LED televizi s vestavěným tunerem a jednu starší analogovou televizi, kterou je nutno propojit se satelitním přijímačem. Tabulka 3.2 Komponenty pro druhý příklad Název zboží Poznámky Cena (Kč) Konektor pro parabolu 24 Parabola středová s průměrem 80 cm 489 Účastnický kabel koaxiální kabel o délce 10 m 169 Satelitní přijímač základní bez HDD 799 HDMI kabel délka 2 m 219 Scart kabel délka 2 m 32 Anténní zesilovač 399 Twin konvertor 319 Celkem = 2 450Kč Pro dostačující příjem byl opět zvolen základní satelitní přijímač. Kde se jednoznačně nevyplácí šetřit, je anténní systém. Byly vybrány jedny z těch dražších antén. Stejně jako v minulém případě se velké prostředky vynaložily i do všech kabeláže. Uživatel si zde zvolil možnost pro příjem jedné družice pro dva účastníky. Pro tyto potřeby se užívá Twin konvertor

37 4 Měření 4.1 Družice Satelitní vysílání se uskutečňuje pomocí geostacionárních družic, které jsou umístěny na oběžné dráze ve výšce cca km nad povrchem Země. Jejich životnost je zhruba 15 let. Družice se otáčí stejně jako naše planeta a pokrývají stále stejnou oblast. Nad jednou oblastí může být i více satelitů pro poskytnutí zálohy v případě výpadku. Kde se nachází některé z družic udává tabulka 4.3. Mimo jiné se používají v telekomunikaci na sledování naší planety a třeba i GPS (Global Positioning Systém) navigaci. Vysílání z družic zaručují tzv. transpondéry. Dnes mají družice až 64 transpondérů. Ty vysílají v pásmu Ku od 10,7-12,75 GHz. Satelitní vysílání nabízí uživatelům nejlepší kvalitu obrazu z dostupných standardů. Uživatel pro příjem ze satelitu potřebuje parabolickou anténu s konvertorem (případně konvertory pokud chce přijímat signál ze dvou družic). V České republice nabízí satelitní příjem několik poskytovatelů a to v několika různých balíčcích. Velká část programů ze satelitu je kódována, proto je třeba si zakoupit kartu od těchto poskytovatelů. Televizní stanice ze satelitního vysílání se vkládají podobně jako u pozemního vysílání (DVB-T) do muliplexu. Multiplex je jeden signál obsahující více televizních kanálů. Satelity vysílají jeden či případně více svazků (anglicky beamů), který pokrývají různé území. Důležitý je parametr určující kvalitu pokrytí - EIRP (Equivalent Isotropically Radiated Power). Parametr udává, jaký výkon by musela mít anténa, aby bylo dosaženo daného pokrytí v ideálních podmínkách (přímá viditelnost na družici, konvertor s kvalitním šumovým číslem čili 0,1 a příznivé počasí). Jednotkou EIRP je dbw. Tabulka 4.1 udává, jaký je třeba použít průměr antény pro jednotlivé kvalitativní hodnoty pokrytí [31]. Tabulka 4.1 Parametr EIRP v závislosti na průměru paraboly [53] EIRP (dbw) Pr. Paraboly (cm) EIRP (dbw) Pr. Paraboly (cm) Televizní a rozhlasové stanice se šíří v pásmech, které označujeme jako Ku a C. Ku se používá v Evropě a pásmo C se používá mimo náš kontinent. Rozsah pásem udává tabulka

38 Pásmo Název Frekvence (GHz) C C-band 3,7-4,2 ku-1 Low band 10,7-10,95 ku-2 Low band 10,95-11,7 DBS High band 11,7-12,5 ku-3 High band 12,5-12,75 Tabulka 4.2 Frekvenční rozsahy pásem [54] 4.2 Měřicí přístroj Sefram Pro proměření hodnot zadaných v této práci byl použit měřicí přístroj Sefram Je to přenosný DVB analyzátor pro měření parametrů digitálního vysílání. Jeho vlastnosti a popis jsou umístěny v datasheetu v příloze. 4.3 Popis naměřených parametrů Obrázek 4.1 Měřící přístroj Sefram [55] Odstup nosná-šum Odstup nosná-šum C/N (Carrier to Noise) udává poměr amplitudy nosné frekvence k šumu, čili o kolik decibel má šum nižší úroveň než nosná vlna. Při růstu hodnoty poměru nosné k šumu dochází ke snížení modulační a bitové chybovosti. Parametr C/N se udává v jednotkách decibel[db]. Pro kvalitní příjem je jeho minimální hodnota tohoto parametru pro QPSK 3/4 asi 15 db. Pokud klesne C/N pod hodnotu 15 db, tak dochází k prudkému růstu bitové chybovosti a tím pádem může dojít i ke ztrátě synchronizace, což následně vede až k výpadku signálu [31][35] Výkonová úroveň Výkonová úroveň signálu se označuje zkratkou RF. Tento parametr se udává ve více jednotkách. Nejčastější jednotky jsou dbm a dbμv. Rozdíl těchto dvou jednotek je v normálové hodnotě. Na měřicím přístroji lze zobrazovanou jednotku nastavit dle libosti. Pro měření v této bakalářské práci se udává pro přijímanou úroveň jednotka dbμv. Hodnota uváděná v dbm je vypočítaná z naměřené výkonové úrovně vztažené k normálové (referenční) hodnotě P01=0,001W [31][35]

39 PdBm - úroveň signálu P - přijímaný výkon P01 - referenční hodnota výkonu (4.1) Bitová chybovost Bitová chybovost BER (Bit Error Rate) se vyskytuje u všech digitálních signálů. Vypočítá se jako podíl špatně přijatých bitů a celkového počtu bitů během doby přístupnosti signálu od začátku měření. U digitálního televizního vysílání. Známe dva typy parametrů BER. První je BERi (Vstupní bitová chybovost) a druhý BERo (Vstupní bitová chybovost). Pro příjem digitálního satelitního televizního vysílání platí, že minimum parametru BERi pro kvalitní příjem je v řádech Minimální hodnota BERo pro kvalitní příjem se pohybuje v řádech10-6, v ideálním případě nabývá řádu 10-9 [31][35] Modulační chybovost Modulační chybovost MER (Modulation Error Rate) se udává v jednotkách db. Šum zapříčiní změnu fáze a amplitudy každé jednotlivé nosné vlny. Přijímač pak tuto vlnu může vyhodnotit špatně. V takovém případě dochází k vytváření kódu, který obsahuje bitové chyby. Minimální hodnota parametru MER se různí v závislosti na typu modulace. U modulace 64QAM je to přibližně 22 db. Pro kvadraturní amplitudovou modulaci 16QAM je minimální hodnota MER udávána přibližně 5 db. U systému DVB-S2 lze měřit všechny parametry jako u DVB-S. Rozdíl mezi DVB-S a DVB-S2 je v minimálních a ideálních hodnotách jednotlivých parametrů [31][35] PER a BCH BER Chybovost paketu PER (Packet Error Rate) může být také uváděna pod zkratkou UNC (error rate after Reed Solomon). Jde o parametr udavající ztracené pakety. Udává pouze u DVB- S2. Parametr BCH BER (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem concatenation code) je velice podobný parametru PER. Udává se rovněž pouze u DVB-S2. Rozdíl je v tom, že výpočet BCH BER je prováděn na základě bloků bitů, na rozdíl od PER, který je se vypočítává z pevně daného paketu bitů [31][35] Zisk parabolické antény Zisk parabolické antény je důležitým parametrem, který je dán průměrem paraboly a měřeným kmitočtem. Zisk je značen jako Gi a udává se v decibelech, viz vzorec 4.2 [56]. f- frekvence v GHz D- průměr paraboly v metrech (4.2) 4.4 Příprava před měřením Správné nastavení parabolické antény pro příjem televizního signálu ze satelitu není vůbec jednoduchou záležitostí. Proto je dlouhá příprava pro tento proces vyloženě nutná. Je

40 potřeba si uvědomit jaká data si vyhledat, kde je čerpat, jakým způsobem postupovat či jakým chybám se při nastavování vyvarovat. Jako první je třeba zvolit si vhodné místo pro umístění parabolické antény a to tak, aby byla zajištěna přímá viditelnost na družici případně družice. Ve směru od antény ke družici tedy nechceme žádné stromy, budovy apod. Úhel dopadajícího paprsku je přibližně 30 k zemskému povrchu. V případě nejistoty, zda by překážka vadila, je dobré použít kontrolní měření pro dané místo např. se stativem. Na základě toho, jakou parabolu máme k dispozici, si zvolíme seznam družic, které budeme nastavovat. Pro vyhledání kmitočtů, sobolové rychlosti, standardů a polarizace lze použít český webovou stránku parabola.cz nebo další možností je použít manuál používaného měřicího přístroje, ve kterém bývá odkaz na tyto data. Informace o správném nastavení paraboly pro libovolné konkrétní místo lze nalézt na internetu na webové stránce dispointer.com. Jde o aplikaci, kde lze nastavit konkrétní místo zobrazené na google maps. Zde je možno dohledat směrování (azimut), sklon (elevace) a správné natočení LNB konvertoru (LNB skew). Než začneme samotné měření, je třeba dobře se seznámit s přístrojem, se kterým měření budeme provádět. Optimální je použít LNB konvertor s šumovým číslem 0,1. Koaxiální kabel lze zakoupit, ale lepší možnost je připravit si tento kabel sám, protože to není náročné. Mnoho návodu ohledně správné tvorby koncovek koaxiálu lze nalézt na youtube. 4.5 Postup měření Zcela první věc, kterou je třeba udělat před měřením je dát stativ či konzoli, na které bude umístěna parabolická anténa, do roviny. Nepřesný sklon by totiž způsobil větší odchylky od požadovaných parametrů. Po úspěšné montáži paraboly připojíme koaxiální kabel na LNB konvertor a druhý konec k měřicímu přístroji Sefram. Dále je třeba zapnout napájení konvertoru na přístroji a provézt nastavení kmitočtu, standardu, sobolové rychlosti a polarizace. Nyní lze přejít k samotnému měření. Ideální je začít měřit od východu na západ nebo začít s populární Astrou 3B či Astrami na pozici 19,2E a poté nastavovat sousední družice. Jako další krok je potřeba nastavit směrování antény. Možností je několik- zvolit si orientační bod v prostoru za pomocí dishpointeru a google maps nebo použít buzolu či mobilní aplikaci. Dále je nastavení sklonu antény. Stupnice jsou na parabolách velmi nepřesné a je zapotřebí zjistit o kolik stupňů je třeba přidat či ubrat vzhledem k doporučeným nastavením sklonu. Při správném nastavení těchto parametrů už lze satelit naladit, ovšem kvalita příjmu jde vylepšit správným natočením LNB konvertoru. Hodně důležitou věcí při měření je ověření, zda měříme skutečně tu družici, kterou hledáme, protože místy jsou družice totiž často umístěny velmi blízko u sebe a nasměrování je třeba provézt velmi přesně. Ověření lze provézt dvěma způsoby- použitím funkce Seframu autoset, který zobrazí název družice na obrazovce měřicího přístroje. Sefram nabízí i funkci zobrazení televizního kanálu pro ověření kvality. Druhou možnosti je ověření nastavení s daty na internetu. Pokud tedy nastane situace, kdy je úroveň signálu vysoká, ale nedojde k synchronizaci, tak je to způsobeno nasměrováním na jinou družici a je potřeba provést úpravy v nastavení aby došlo k zaměření na právě hledanou družici. Při dosažení nejlepších možných parametrů pro danou družici si uložíme data o úrovni signálu a chybovostech a zachytíme konstelační diagramy. Tyto data lze přenést na USB disk

41 4.6 Proměřené družice V tabulce 4. 3 jsou zapsány proměřené družice v rámci této práce. První sloupec udává názvy družic, druhý jejich polohu k zemské délce, třetí minimální doporučený průměr pro kvalitní príjem, čtvrtý sloupec udává směrování paraboly (azimut), další pak sklon (elevace) a předposlední sloupec natočení konvertoru (LNB skew). Polohování paraboly je uvedeno ve třetí kaptiole v bodu Údaje natočení se samozřejmě mění v závislosti na místě přijmu. Pro dohledání je doporučován web dishpointer.com. Pro danou pozici jsou uvedeny všechny družice, tučně zvýrazněné jsou proměřeny. Tabulka 4.3 Proměřované družice [57][59][60] Názvy družic Poloha Min. Azimut dop.pr. [ ] (cm) Elevace [ ] LNB skew [ ] Nachází se Türksat 3A, Türksat 2A, Türksat 4A 42 E ,9 28,5-18,8 Příloha A Hellas Sat 2 39 E ,5 29,5-16,7 Příloha B Astra 5B 31,5 E ,8 31,5-11 Příloha C Astra 2G, Astra 2E, Astra2F 28,2 E ,1-0,9 Příloha D Badr 4, Badr 5, Badr 6 26 E ,8 32,4-6,6 Příloha E Astra 3B 23,5 E ,6 3 Kapitola Astra 1KR, Astra 1L, Astra 1M, Astra 1N 19,2 E ,6 32,9 6,6 Kapitola Eutelsat 16A 16 E ,8 32,9 1,8 Příloha F Hot Bird 13B/13C/13D 13 E ,7 32,7 4,3 Příloha G Eutelsat 10A 10 E ,6 32,3 6,8 Příloha H Eutelsat 9A 9 E ,9 32,2 7,7 Příloha I Eutelsat 7B, Eutelsat 7A 7 E ,5 31,9 9,3 Příloha J Astra 4A, SES 5 4,8 E ,3 31,5 11 Příloha K Thor 5, Thor 6, Thor 7 Intelsat ,8 W ,2 30,1 15,3 Příloha L Amos 3, Amos 2, 4 W ,1 17,7 Příloha M Eutelsat 12 West A 12,5 W ,8 25,9 23,3 Příloha N Hispasat 1E, Hispasat 1D 30 W ,6 17,2 32,3 Příloha O 4.7 Popis měření Zvolené místo měření se nachází v Ostravě-Porubě za budovou FEI. Místo je znázorněno na obrázcích 4.2 a 4.3, fotografie s připravenou měřící sestavou je na obrázku 4.6. Měření bylo provedeno ve čtvrtek a pátek Počasí bylo v obou dnech poměrně proměnlivé, dne byla průměrná teplota 20 C a byla průměrná teplota 23 C. V obou dnech nepršelo.více podrobností o počasí se nachází v příloze meteodata. K dispozici byly celkem tři offsetové parabolické antény s průměry 60,80 a 100 cm (obrázek 4.4). Anténa byla umístěna na sloup prostřednictvím konzole na stožár s ramenem délky 35 cm. Pro dosažení stejných podmínek byl pro měření použit tentýž konvertor s šumovým číslem 0,1 a nový koaxiální kabel se šroubovacím F konektorem. Fotky LNB konvertoru, koaxiálního kabelu a konzole na stožár jsou na obrázku 4.5. Proměřeno bylo celkem 17 družic. V tabulkách je

42 zaznamenáno celkem 36 měření (z toho 2 jsou doplňující). Nejpoužívanějích družice v Česku se nacházejí v rozsahu 23,5E -1W. Obrázek 4.2 Místo měření v Ostravě-Porubě značen červeným bodem na google maps [58] Obrázek 4.3 Nasměrování Astry 3B (23,5 E) přes web aplikaci dishpointer.com [57] Obrázek 4.4 Fotografie měřených parabol zleva 60,80 a 100 cm

43 Obrázek 4.5 Fotografie zleva LNB konvertor, koaxiální kabel a konzole na stožár [61] Obrázek 4.6 Fotografie z místa měření ze 100 cm paraboly Popis parametrů Parametry uvedené v prvním sloupci v tabulkách u všech měřených proměřených satelitů (viz tabulky 4.5 a 4.6 a přílohy A-O) byly získány třemi způsoby- nastavením, měřením a výpočtem. Mezi nastavované parametry patří kmitočet, standard, přenosová rychlost (Symbol rate) a polarizace. Jediným vypočítaným parametrem je zisk antény (Gi). Naměřené parametry přístrojem Sefram jsou výkonová úroveň (RF), odstup signál/šum (C/N), proud LNB konvertoru (ILNB), napětí LNB konvertoru (VLNB), bitové chybovosti BERi pro DVB-S CBER (error rate before Viterbi) a pro DVB-S2 LDPC (error rate before LDPC), BERo pro DVB-S VBER (error rate after Viterbi) a pro DVB-S2 BCH (error rate after LDPC), paketové chybovosti (UNC/PER), modulační chybovosti (MER). Tabulka 4.4 udává, jak se liší názvy chybovostí u DVB-S a DVB-S2 vzhledem k jejím obecným názvům, více uvádí manuál Seframu na CD. Tabulka 4.4 Druhové názvy BERi BERo UNC/PER MER Rozdíl značení chybovostí u DVB-S a DVB-S2 Název DVB-S DVB-S2 Vstupní bitová chybovost CBER LDPC Výstupní bitová chybovost VBER BCH Paketová chybovost UNC PER Modulační chybovost MER MER

44 4.8 Naměřené hodnoty Astra 3B (23,5 E) Astra 3B nacházející se na pozici 23,5E je uživatelsky velmi populární družicí pro satelitní příjem u nás z důvodu perfektního pokrytí území ČR. Jde o satelit Lucemburského operátora SES astra. Lze jej nalézt na pozici 23,5 východně. Má 4 transpondéry pro pásmo Ka, které se vyznačují zvýšeným spektrem a mimořádnou rychlostí přenosu dat, ovšem pásmo není vhodné užívat např. v tropických či mírných oblastech. Družice dále má 60 transpondérů pro pásmo Ku ve frekvenčním rozsahu 11,45-12,75 GHz. Astra 3B vysílá tři svazky- Evropa, Pan Evropa a Střední východ. Hmotnost satelitu je 5,460 kg a očekávaná životnost 15 let (do roku 2025). Obrázek 4.7 Astra 3B Svazek Evropa [58] Obrázek 4.8 Astra 3B svazek Pan Evropa [58]

45 Tabulka ,5 E Astra 3B Paraboly Názvy parametrů Průměr 60 cm Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S2 DVB-S2 DVB-S2 Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Vertical Vertical Modulace 8PSK 2/3 8PSK 2/3 8PSK 2/3 Zisk antény [db] 34,78 37,27 39,21 RF [dbμv] 79,1 80,6 81,1 C/N [db] 14, ,4 VLNB [V] 13 12,9 13,1 ILNB [ma] 71,3 70,5 71,3 LDPC [-] 2,8E-2 1E-2 4,7E-3 BCH [-] <2E-9 <1E-9 <3E-9 PER [-] <5E-6 <2E-6 <5E-6 MER [db] 9,7 11,2 12,7 Obrázek 4.9 Parabola 60 cm konstelační diagram

46 Obrázek 4.10 Parabola 80 cm konstelační diagram Obrázek 4.11 Parabola 100 cm konstelační diagram Nepřímá viditelnost na družici Parabola byla umístěna na sloupu pomocí konzole s ramenem 35 cm. Konzole je zobrazena na obrázku 4.5 vpravo. Otočením konzole bylo umístěno naschvál tak, aby v cestě na družice Astra 3B a následně Astry na pozici 19,2E nebyla zajištěna přímá viditelnost, ale aby v cestě byl strom a sloup znázorněn na obrázku Listnatý strom výšky 2 metry je vzdálen od místa měření 4 metry, vzdálenost lampy je 5 metrů. Bylo provedeno měření pro dvě družice s parabolou 100 cm, aby bylo ověřeno, zda by měly tyto překážky vliv na kvalitu parametrů pro příjem signálu z družic

47 Obrázek 4.12 Nepřímá viditelnost na družici Tabulka 4.6 Astra 3B pro 100 cm s nepřímou viditelnosti na družici Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S2 Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Modulace 8PSK 2/3 Zisk antény [db] 39,21 RF [dbμv] 77,1 C/N [db] 10,9 VLNB [V] 13 ILNB [ma] 71,3 LDPC [-] 3,7E-2 BCH [-] <2E-9 PER [-] <5E-6 MER [db] 8,8-46 -

48 Parabola 100 cm konstelační diagram s nepřímou viditelnosti na družici Zhodnocení měření Hodnoty úrovně signálu se pro všechny paraboly pohybovaly nad minimální doporučenou hodnotu 70 dbμv, přičemž s rostoucím průměrem se hodnota tohoto parametru zvyšovala. Nejlepší hodnoty bitových chybovostí vykazovala parabola s průměrem 80 cm, ale všechny hodnoty se držely v LDPC okolo 10E-3 a hodnota BCH byl v mezích ideální hodnotě 2E-7. Lepší než doporučená hodnota paketové chybovosti (10E-7) byla dosažena pro 80 cm parabolu. S rostoucím odstupem nosná/šum se zvyšoval parametr modulační chybovosti. Nejlepší modulační chybovosti vykazovala parabola s průměrem 100 cm. Z měření s nepřímou viditelností na družici, je patrný pokles úrovně signálu, odstupu nosné/šum a modulační chybovosti. Minimální doporučený průměr 60 cm byl dostačující. Podařilo se provézt obrazovou synchronizaci pro všechny tři paraboly, v případě nepřímého výhledu docházelo k výpadkům obrazu

49 4.8.3 Astra 1KR (19,2 E) Družice Astra 1KR je satelit s transpondéry v Ku pásmu. Astra 1KR má kapacitu 32 transpondérů, které je možné použit v prvních pěti letech provozu. Pak je k dispozici 28 transpondérů. Družice je umístěna na pozici 19,2 E, kde zajišťuje provoz za satelity Astra 1B aastra 1C. Satelit disponuje technologií spot beam pro pokrytí užšího území. Obrázek 4.13 Astra 1KR svazek pro Evropu [58] Tabulka ,2E Astra 1KR Paraboly Názvy parametrů Průměr 60 cm Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S DVB-S DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Vertical Vertical Modulace QPSK 5/6 QPSK 5/6 QPSK 5/6 Zisk antény [db] 34,46 36,97 38,90 RF [dbμv] 78,4 81,7 83,8 C/N [db] 9,3 11,7 11,6 VLNB [V] ILNB [ma] 81 78,6 80,2 CBER [-] 2,4E-2 2,2E-3 4,4E-6 VBER [-] 8,1E-4 <9E-9 <9E-9 UNC [-] <9E-6 <9E-6 <1E-5 MER [db] 6,6 10,2 14,6-48 -

50 Obrázek 4.14 Parabola 60 cm konstelační diagram Obrázek 4.15 Parabola 80 cm konstelační diagram

51 Obrázek 4.16 Parabola 100 cm konstelační diagram Obrázek 4.17 Parabola 100 cm konstelační diagram za deště

52 Tabulka 4.8 Astra 1KR 100 cm parabola s nepřímou viditelností na družici Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Modulace QPSK 5/6 Zisk antény [db] 38,9 RF [dbμv] 79,1 C/N [db] 9,2 VLNB [V] 12,9 ILNB [ma] 79,4 CBER [-] 4,5E-3 VBER [-] <9E-9 UNC [-] <1E-5 MER [db] 9,4 Obrázek 4.18 Parabola 100 cm konstelační diagram s nepřímou viditelností na družici Zhodnocení měření Úroveň signálu se pro všechny paraboly pohybovala nad hodnotou 70 dbμv, nejvyšší hodnota 83,8 byla zaznamenána u paraboly s průměrem 100cm. Nejlepších hodnot bitových i paketových chybovostí dosáhla parabola s průměrem 100 cm. S touto parabolou bylo dosaženo i nejvyšší hodnoty modulační chybovosti 14,6 db což je mezi doporučovanými hodnotami db, pro danou modulaci. Potvrdil se i minimální doporučený průměr 60 cm ovšem ke kvalitní obrazové synchronizaci došlo jen pro parabolu 80 a 100 cm, u 60 cm a měřením s nepřímou viditelností došlo ke zhoršení kvality obrazu

53 Závěr Cílem této práce bylo proměřit dostupné družice a porovnat odlišnosti naměřených parametrů na třech parabolách s průměry 60,80 a 100 cm. Měření bylo prováděno za stejných podmínek- za použití stejného LNB konvertoru s šumovým číslem 0,1 a tím samým koaxiálním kabelem v rámci dvou dnů v Ostravě-Porubě. Cílem bylo porovnání doporučených průměrů parabol a jednotlivých naměřených parametrů. Provedené měření by mělo sloužit jako návod jak při tomto procesu postupovat a jakých chyb se vyvarovat. Doporučené průměry parabol byly převzaty ze stránek parabola.cz a v několika případech se ukázalo, že na zachycení signálu družice stačila i parabola s menším průměrem. Ovšem v několika případech nestačil právě doporučovaný rozměr, proto je zcela evidentní, že větší než požadovaný průměr paraboly se vyplatí. Zisk je u antén jedním ze zásadních parametrů, který je dán především měřeným kmitočtem a průměrem paraboly. Čím je větší měřený kmitočet a průměr paraboly tím je zisk vyšší. Paraboly s větším průměrem nabízí vyšší zisk a díky tomu s nimi lze naměřit více družic. Úroveň signálu požadujeme pro kvalitní příjem je 70dB. Z naměřených hodnot, lze vidět, že s rostoucím průměrem paraboly se úroveň signálu zvyšuje. Pro 60cm parabolu se úroveň signálu pohybovala okolo 75dB, u 80 cm paraboly okolo 78dB a u 100 cm ve většině případů přesáhla hodnotu 80dB. Úroveň signálu může být při nastavování paraboly matoucí, pokud při dosažení vysokých hodnot úrovně, při správném nastavení nedochází k synchronizaci, je to proto, že je parabola namířena na jinou družici. Hodnotu odstupu signálu od šumu požadujeme co nejvyšší. V mnoha případech se hodnota parametru pohybuje mezi 9-15dB, ale v případě měření pro Astru 3B a Astru 1KR v dešti a s překážkou v podobě stromu umístěného před parabolu dochází k poklesu tohoto parametru pod 10dB. Ideální hodnota se mění v závislosti na modulaci. Hodnota minim se pohybuje od 4,1 db až po 8,4 db. Při poklesu tohoto parametru roste bitová chybovost. Bitová chybovost označuje kvalitu přijímaného demodulovaného digitálního signálu. Chybovost BERi udává vstupní bitovou chybovost. Hodnota tohoto parametru pro kvalitní příjem je v řádu 10E-3. BERo označuje výstupní bitovou chybovost. Pro DVB-S je minimum 2E-6 optimum 2E-8, pro DVB-S2 je minimum 2E-6 a optimum 2E-7. Parametr paketové chybovosti je pro DVB-S označován jako PER a pro DVB-S2 jako UNC a udává množství ztracených paketů. Hodnotu tohoto parametru vyžadujeme opět co nejnižší. Ideální hodnota tohoto parametru je v řádu okolo 10E-7. Modulační chybovost nabývá pro standardy DVB-S i DVB-S2 hodnoty od 0-20dB. Hodnoty MER pro DVB-S pro QPSK při FEC 2/3 jsou mezi 9-12dB, při FEC 3/4 jsou mezi 10-13dB, při FEC 5/6 jsou mezi db. Pro DVB-S2 pro 8PSK FEC 2/3 jsou mezi db, při FEC 3/4 jsou mezi db, při FEC 5/6 jsou mezi db. Nejlepších výsledků měření bylo dosaženo převážně s parabolou s průměrem 100 cm. Patrné to je především u vypočítaného zisku úrovně signálu, u chybovosti dochází k velkému kolísání hodnot, které někdy způsobili matoucí odlišnosti. Ideální pro pevné nastavení paraboly je použít konzoli na zeď, při umístění na stožáru dochází k problémům s dosažením roviny (váha paraboly) a tím pádem se nastavení paraboly mnohdy dost liší od vyhledaných hodnot. Natočením konvertoru ovlivňujeme většinu parametrů, nejvýrazněji chybovosti. Při nedosažení daného rozsahu chybovostí nedocházelo k obrazové synchronizaci či docházelo k výpadkům

54 Použité zdroje [1] [web]. [cit ]. Dostupné z: digitalizace-analogoveho-signalu [2] [web]. [cit ]. Dostupné z: [3] [web]. [cit ]. Dostupné z: [4] [web]. [cit ]. Dostupné z: [5] [web]. [cit ]. Dostupné z: [6] [web]. [cit ]. Dostupné z: [7] [web]. [cit ]. Dostupné z: [8] [web]. [cit ]. Dostupné z: [9] [web]. [cit ]. Dostupné z: [10] [web]. [cit ]. Dostupné z: [11] [web]. [cit ]. Dostupné z: [12] [web]. [cit ]. Dostupné z: [13] [web]. [cit ]. Dostupné z: [14] [web]. [cit ]. Dostupné z: [15] [web]. [cit ]. Dostupné z: [16] [web]. [cit ]. Dostupné z: [17] [web]. [cit ]. Dostupné z: [18] [web]. [cit ]. Dostupné z: [19] [web]. [cit ]. Dostupné z: [20] [web]. [cit ]. Dostupné z: [21] [web]. [cit ]. Dostupné z: [22] [web]. [cit ]. Dostupné z:

55 [23] [web]. [cit ]. Dostupné z: Television-Systems-Committee-ATSC [24] [web]. [cit ]. Dostupné z: [25] [web]. [cit ]. Dostupné z: [26] [web]. [cit ]. Dostupné z: [27] [web]. [cit ]. Dostupné z: [28] [web]. [cit ]. Dostupné z: [29] [web]. [cit ]. Dostupné z: [30] Bruce R. Elbert. The Satellite Communication Applications Handbook ISBN: , [31] Gerard Maral a Michel BOUSQUET. Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology, 2nd Edition ISBN: [32] [web]. [cit ]. Dostupné z: [33] [web]. [cit ]. Dostupné z: [34] [web].[cit ]. Dostupné z: [35] Walter Fischer. Signals and Communication Technology ISBN: , [36] [web]. [cit ]. Dostupné z: [37] [web]. [cit ]. Dostupné z: [38] [web]. [cit ]. Dostupné z: [39] [web]. [cit ]. Dostupné z: [40] [web]. [cit ]. Dostupné z: [41] [web]. [cit ]. Dostupné z: [42] [web]. [cit ]. Dostupné z: [43] [web]. [cit ]. Dostupné z:

56 [44] [web]. [cit ]. Dostupné z: [45] [web]. [cit ]. Dostupné z: konvertor-gm-204s-0-1db-quad.html [46] [web]. [cit ]. Dostupné z: [47] [web]. [cit ]. Dostupné z: [48] [web]. [cit ]. Dostupné z: [49] web]. [cit ]. Dostupné z SCART-Kabel-Cable-EURO-SCART-1-5-Meter-TV-Fernseher-DVD_i1293.htm [50] [web]. [cit ]. Dostupné z: Elektro/0/5/224-Kabel-HDMI-Premium-Gold-pozlaceny-1m-Full-HD [51] [web]. [cit ]. Dostupné z: [web]. [cit ]. Dostupné z: [52] [web]. [cit ]. Dostupné z: [53] [web]. [cit ]. Dostupné z: [54] [web]. [cit ]. Dostupné z: [55] [web]. [cit ]. Dostupné z: [56] [web]. [cit ]. Dostupné z: [57] [web]. [cit ]. Dostupné z: [58] [web]. [cit ]. Dostupné z: Poruba/@ , ,50m/data=!3m1!1e3!4m2!3m1!1s0x4713e f 31:0x500af0f6615ae10?hl=cs [59] [web]. [cit ]. Dostupné z: [60] [web]. [cit ]. Dostupné z: [61] [web]. [cit ]. Dostupné z: -

57 Seznam příloh Příloha A. Türksat 3A (42 E) Příloha B. Hellas Sat 2 (39 E) Příloha C. Astra 5B (31,5 E) Příloha D. Astra 2G (28,2 E) Příloha E. Badr 4 (26 E) Příloha F. Eutelsat 16A (16 E) Příloha G. Hot Bird 13B (13 E) Příloha H. Eutelsat 10A (10 E) Příloha I. Eutelsat 9A (9 E) Příloha J. Eutelsat 7B (7 E) Příloha K. Astra 4A (4,8 E) Příloha L. Thor 5 (0,8 W) Příloha M Amos-3 (4 W) Příloha N Eutelsat 12 West A(12,5 W) Příloha O Hispasat 1E (30 W) Součástí BP je CD. Adresářová struktura přiloženého CD: /data/60cm naměřená data k parabole 60cm /data/80cm naměřená data k parabole 80cm /data/100cm naměřená data k parabole 100cm /data/meteodata.xlsx /sefram/7866hd

58 Příloha A: Türksat 3A (42 E) Satelit Türksat 3A vynesla nosná raketa Ariane 5 v noci ze 12. na Na palubě měla družice Türksat 3A a Skynet 5C. Satelit Türksat 3A zhotovila a dodala společnost Thales Alenia Space. Životnost Turksatu 3A se očekává na 20 let. Družice má k dispozici 24 transpondérů v Ku pásmu (12 o šířce pásma 36 MHz a stejný počet s dvojnásobnou šířkou).türksat 3A má celkem 2 svazky pro downlink - západní a východní. Příznivější pokrytí ve střední Evropě má především západní svazek (příjem s parabolou od průměru 60 cm), pro východní svazek je nutné zvolit parabolu většího rozměru (od cca 80 cm). Türksat 3A, západní svazek Türksat 3A, východní svazek LVII

59 Tabulka Türksat 3A (42 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 60 cm Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S DVB-S DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Veritcal Veritcal Veritcal Modulace QPSK 5/6 QPSK 5/6 QPSK 5/6 Zisk antény [db] 34,29 36,79 38,72 RF [dbμv] 76,4 79,9 80,1 C/N [db] 11,7 14,6 16 VLNB [V] 13 12,9 12,9 ILNB [ma] 78,6 78,6 78,6 CBER [-] 3,0E-2 1,4E-3 4,2E-4 VBER [-] 3,0E-3 <3E-9 <9E-9 UNC [-] <9E-6 <5E-9 <9E-6 MER [db] 5,9 10,6 11,6 Parabola 60 cm konstelační diagram LVIII

60 Parabola 80 cm konstelační diagram Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Prakticky totožných hodnot úrovně signálu bylo dosaženo pro paraboly s průměry 80 a 100 cm. Ideálních hodnot paketových a bitových chybovostí dosahovala parabola s průměrem 80 cm. I zde se potvrdilo, že s klesající hodnotou odstupu signál šum se zvyšuje hodnota bitové chybovosti. S parabolou o průměrech 80 a 100 cm proběhla obrazová synchronizace, s průměrem 60 cm docházelo k výpadkům. LIX

61 Příloha B: Hellas Sat 2 (39 E) V noci z 13. na odstartovala ze střediska Cape Canaveral nosná raketa Atlas 5 s řeckým satelitem Hellas Sat 2. Po 31 minutách byla družice Hellas Sat 2 (HS2) na orbitu. Družice HS2 patří k výkonným družicím - po celé Evropě postačuje pro příjem signálů parabolická anténa o průměru 60 cm. Hellas Sat-2 má i dva měnitelné svazky S1 a S2, které mohou pokrývat libovolné území podle požadavků jednotlivých klientů. V České republice a na Slovensku lze aktuálně přijímat jen S2. Hellas Sat 2 svazek S2 Tabulka Hellas Sat 2 (39 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 60 cm Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S DVB-S DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Vertical Vertical Modulace QPSK 7/8 QPSK 7/8 QPSK 7/8 Zisk antény [db] 35,34 37,84 39,77 RF [dbμv] 80,4 81,2 82,7 C/N [db] 14,4 15,5 16,5 VLNB [V] 12,9 18,0 18 ILNB [ma] 70,5 72,9 72,9 CBER [-] 1,1E-3 2,7E-3 4,1E-3 VBER [-] <3E-9 <1E-8 <2E-9 UNC [-] <9E-6 <2E-5 <5E-6 MER [db] 10,8 9,8 9,5 LX

62 Parabola 60 cm konstelační diagram Parabola 80 cm konstelační diagram LXI

63 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření S rostoucím průměrem parabol se zvyšovala i výkonová úroveň. Odstup nosná/šum byl nejlepší pro parabolu s průměrem 100 cm, ovšem hodnoty chybovostí. Hodnoty vstupní bitová chybovosti byly poměrně dost odlišné, nejpříznivější byly u paraboly 60 cm, výstupní bitová chybovost byla nejlepší pro parabolu s průměrem 100 cm. Paketové chybovosti byly ve všech případech prakticky na stejné úrovni. Nejlepší hodnoty modulační chybovosti vykazovala parabola s průměrem 60 cm. Hellas sat 2 je označována jako jedna z nejvýkonnějších družic v Evropě a pro její příjem byl dostačující i průměr paraboly 60 cm, na všech parabolách došlo k obrazové synchronizaci. LXII

64 Příloha C: Astra 5B (31,5 E) Satelitní operátor SES v roce 2014 umístil novou telekomunikační družici Astra 5B byla uvedena do provozu na pozici 31,5 E a slouží pro střední a východní Evropu, Rusko a Společenství nezávislých států (SNS). Astra 5B svazek high power Astra 5B svazek wide LXIII

65 Tabulka Astra 5B (31,5 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Horizontal Modulace QPSK 3/4 Zisk antény [db] 39,23 RF [dbμv] 76,7 C/N [db] 12,5 VLNB [V] 18 ILNB [ma] 72,9 CBER [-] 5,2E-3 VBER [-] <1E-8 UNC [-] <1E-5 MER [db] 9,0 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Footprint Astry 5B udává, že by pro příjem Astry 5B měla stačit parabola s průměrem 60 cm, web parabola.cz udává, že je potřeba parabola s průměrem 90 cm. Z měření se potvrdil spíše druhý zdroj. Hodnota úrovně signálu je 76,7 dbμv což je pro tuto parabolu jedna z menších naměřených úrovní ovšem pro kvalitní příjem stále dostačující hodnota. Hodnoty vstupní bitové chybovosti a paketové chybovosti se blížili optimálním hodnotám. Minimální hodnota odstupu nosná/šum pro použitou modulaci 6,8 db a naměřená byla 12,5dB. Hodnota modulační chybovosti nedosahovala hodnoty rozsahu db, proto neměl obraz ideální kvalitu. LXIV

66 Příloha D: Astra 2G (28,2 E) Nosná ruská raketa Proton s horním stupněm Breeze M vynesla do vesmíru nový telekomunikační satelit Astra 2G lucemburského satelitního operátora SES (Astra). Start proběhl podle plánu ve 22:37 hodin našeho času z odpalovací rampy 200 v kosmodromu Bajkonur (Kazachstán). Dne v 7:49 hodin našeho času došlo k separaci satelitu od horního stupně Breeze M a umístění satelitu na cílovou orbitální dráhu. Satelit Astra 2G zhotovila a dodala společnost Airbus Defence and Space. Astra 2G je založena na vysoce spolehlivé platformě Eurostar E3000. Satelit při startu vážil 6 tun. Očekávaná životnost družice je 15 let Astra 2G svazek pro Evropu LXV

67 Tabulka Astra 2G (28,2 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 60 cm Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S DVB-S DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Vertical Vertical Modulace QPSK 5/6 QPSK 5/6 QPSK 5/6 Zisk antény [db] 34,6 37,1 39,04 RF [dbμv] 73,8 79,8 82,8 C/N [db] 12,5 12,5 13,6 VLNB [V] ,9 ILNB [ma] 78,6 78,6 79,4 CBER [-] 1,3E-2 1,5E-3 <1E-7 VBER [-] 1,1E-4 <5E-9 <5E-9 UNC [-] <3E-6 <9E-6 <9E-6 MER [db] 8,3 10,6 15,7 Parabola 60 cm konstelační diagram LXVI

68 Parabola 80 cm konstelační diagram Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Pro naměření této družice je doporučována parabola s průměrem od 60 cm, což toto měření potvrdilo. Navíc s prakticky ideálními parametry pro parabolu s průměrem 100 cm. Zisk byl s hodnotou 82,8 dbμv daleko za minimální doporučovanou hodnotou (70 dbμv). Hodnota bitové chybovosti CBER je menší než hodnota doporučovaná maximální hodnota 2E-6, stejně tak i hodnota VBERje menší než hodnota 10E-3. Hodnota modulační chybovosti se nachází v ideálním doporučeném rozsahu 13-16dB. K obrazové synchronizaci došlo a navíc s dobrou kvalitou pro parabolu 100 cm,u menších průměru docházelo k mírně zhoršené kvalitě obrazu. LXVII

69 Příloha E: Badr 4(26 E) Satelit Badr 4 je určen pro potřeby rozvoje digitálního vysílání v zemích arabského světa. Družice byla vynesena 8. listopadu 2006 z kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu. V současné době pracuje na pozici 26 E. Signál ze satelitu je možné přijímat i na území České republiky a Slovenska s parabolami od průměru 90 cm. Badr 4 svazek pro Evropu a Severní Afriku Tabulka Badr 4 (26 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Horizontal Modulace QPSK 3/4 Zisk antény [db] 39,34 RF [dbμv] 82,5 C/N [db] 11,2 VLNB [V] 13,1 ILNB [ma] 71,3 CBER [-] 1,3E-3 VBER [-] <9E-9 UNC [-] <1E-5 MER [db] 10,6 LXVIII

70 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Pro satelit Badr 4 je pro příjem doporučován průměr paraboly 90 cm. Bylo dosaženo velmi slušné výkonové úrovně s hodnotou 82,5 dbμv. Hodnota odstupu nosné od šumu měla hodnotu 11,2 db (doporučovaná hodnota pro danou modulaci je vyšší než 7,8dB). Hodnoty bitových i paketových chybovostí byly v normě. Modulační chybovost se pohybovala v ideálním rozsahu 10-12dB. Pro dané měření se podařilo provézt obrazovou synchronizaci. LXIX

71 Příloha F: Eutelsat 16A (16 E) Eutelsat 16A (nebo také W3C) je telekomunikační družice francouzského satelitního operátora Eutelsat SA. Družice je určena k poskytování služeb ve střední a východní Evropě (zejména na Balkáně), ostrovech v Indickém oceánu a také k expanzi na nové trhy od Senegalu až po Madagaskar. Eutelsat 16A beam Europe A Eutelsat 16A beam Europe B LXX

72 Eutelsat 16A Europe C Tabulka Eutelsat 16A (16 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S2 DVB-S2 Symbol rate [Ms/s] Polarizace Horizontal Horizontal Modulace 8PSK 3/4 8PSK 3/4 Zisk antény [db] 36,95 38,88 RF [dbμv] 81,4 81,3 C/N [db] 12,3 15,2 VLNB [V] ILNB [ma] 83,5 81 LDPC [-] 3,4E-2 2,8E-2 BCH [-] <3E-9 <9E-9 PER [-] <5E-6 <1E-5 MER [db] 8,4 8,4 LXXI

73 Parabola 80 cm konstelační diagram Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření I zde se projevila neshoda v doporučeném průměru paraboly mezi webem parabola.cz a uvedeným footprintem. Proměřit družici se podařilo s parabolou o průměru 80 a 100cm. Úroveň signálu i odstup nosná šum vykazovaly slušné hodnoty. Hodnoty bitových chybovosti se nacházeli pod požadovanými úrovněmi, ovšem modulační chybovost se nenacházela v ideálním rozsahu 11-14dB. K obrazové synchronizaci v tomto případě došlo v obou případech ovšem výpadky obrazu. LXXII

74 Příloha G: Hot Bird 13B(13 E) Hot Bird 13B (jinak označovaný i jako hotbird 8) je s hmotností 4,9 tuny největší a nejvýkonnější vysílací satelit v Evropě. Družice má 64 transpondérů v Ku pásmu, které mohou být přepnuty z kteréhokoliv jiného satelitu Hot Bird na pozici 13 E. Družice je připravena pro přenos televizního a rozhlasového vysílání. Hot Bird 13B plně nahradil družici Hot Bird 3, která na pozici 13 E zajišťovala provoz 20 transpondérů. Hot Bird 13B byl vynesen 5.srpna 2006 nosnou raketou Proton M Breeze M. Satelit zhotovila a dodala firma EADS Astrium. Hotbird 13B svazek super wide Tabulka Hot Bird 13B (13 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 60 cm Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S DVB-S DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Vertical Vertical Modulace QPSK 5/6 QPSK 5/6 QPSK 5/6 Zisk antény [db] 34,63 37,13 39,06 RF [dbμv] 73,1 79,1 80,1 C/N [db] 11,4 12,1 15 VLNB [V] 12,9 12,9 12,9 ILNB [ma] 78,6 78,6 79,4 CBER [-] 1,6E-3 2,4E-3 1E-5 VBER [-] <3E-9 <9E-9 <9E-10 UNC [-] <5E-6 <1E-5 <9E-7 MER [db] 10,5 10,1 14 LXXIII

75 Parabola 60 cm konstelační diagram Parabola 80 cm konstelační diagram LXXIV

76 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Doporučený průměr paraboly pro Hotbird 13 je 70 cm. Úroveň signálu se s rostoucím průměrem paraboly zvyšovala. Nejnižší vstupní bitová chybovost byla zjištěna u paraboly 100 cm, naopak nejnižší výstupní bitová chybovost byla naměřena u paraboly s průměrem 60 cm. Paketovou chybovost pod hodnotu 10E-7 splnili paraboly 80 a 100 cm. Ideální modulační chybovost, která se má pro DVB-S a modulaci QPSK 5/6 nacházet 11-14dB byla v momentu měření zachycena u paraboly s průměrem 100cm. K obrazové synchronizaci došlo ve všech případech, byť vlivem kolísání hodnot docházelo k výpadkům. LXXV

77 Příloha H: Eutelsat 10A(10E ) Eutelsat 10A (nebo také W2A) poskytuje fixní široký svazek v Ku pásmu určený pro pokrytí území Evropy, ostrovů nacházejících se v Atlantickém oceánu. Dále pokrývá území Severní Afriky, Středního Východu a střední Asie. Přepínatelný svazek pokrývá oblasti mimo území širokého svazku. Transpondérová kapacita v C pásmu nabízí pokrytí Afriky, Evropy, Středního Východu a Jižní Ameriky. Eutelsat 10A široký svazek Tabulka Eutelsat 10A (10 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S2 Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Modulace QPSK 5/6 Zisk antény [db] 38,82 RF [dbμv] 80 C/N [db] 16 VLNB [V] 13,1 ILNB [ma] 79,4 LDPC [-] 1,2E-4 BCH [-] <9E-9 PER [-] <1E-5 MER [db] 10,6 LXXVI

78 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Dle zdrojů z webu je za potřebí pro naměření eutelsatu 10A potřeba paraboly s průměrem 90 cm, dle footprintu 60 cm. Měření se podařilo provést jen pro 100 cm parabolu. Úroveň signálu pro 100 cm by měla dosahovat hodnot okolo 80dB stejně jako v tomto případě. Bitové chybovosti se nacházeli pod doporučenými hodnotami LDPC<10E-3 a BCH<2E-6. Paketová chybovost byla se svými hodnotami nižšími než 10E-7 taky v pořádku. Ideálního rozsahu modulační chybovosti db se nepodařilo dosáhnout, ovšem k obrazové synchronizaci došlo. LXXVII

79 Příloha I: Eutelsat 9A (9 E) Satelit Eurobird 9A dříve (Eurobird 9A ) je v provozu od Dříve sloužil na pozici 13. Eurobird 9A svazek (platí pro všechny transpondéry) Tabulka Eurobird 9A (9 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Modulace QPSK 3/4 Zisk antény [db] 39,74 RF [dbμv] 82,2 C/N [db] 18,4 VLNB [V] 13,1 ILNB [ma] 71,3 CBER [-] <1E-7 VBER [-] <2E-8 UNC [-] <3E-5 MER [db] 17,3 LXXVIII

80 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Měření družic, které se nacházejí pouze o jeden stupeň vedle, se provádí velmi obtížně. Pro eurobird 9A se doporučuje průměru nad 80 cm. Přímo s 80 cm parabolou se nepodařilo měření provézt. Úroveň signálu dosahovala hodnotu 82,8 dbμv, což je víc než jen dostačující hodnota pro kvalitní příjem. Hodnota odstupu nosná/šum se má pro QPSK modulaci pohybovat nad hladinou 6,8dB což je při naměřené hodnotě 18,4 db s přehledem splněno. Hodnoty chybovostí jak bitových i paketových jsou v pořádku. Hodnota modulační chybovosti byla v tomto případě skutečně velmi vysoká 17,3dB (jako dostačující hodnota se udává 13 db). Podařilo se docílit obrazové synchronizace s dobrou kvalitou. LXXIX

81 Příloha J: Eutelsat 7B (7E ) Satelit Eutelsat 7B (dříve Eutelsat 3D) původně sloužil na pozici 3 a to do vynesení satelitu Eutelsat 3B. Kosmický aparát Eutelsat 3B je určen pro zákazníky z jihovýchodní Evropy, Turecka, Středního východu, subsaharské Afriky a ostrovů v Indickém oceánu. Eutelsat 7B svazek A Eutelsat 7B svazek B LXXX

82 Eutelsat 7B svazek C Tabulka Eutelsat 7B (7 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 60 cm Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S DVB-S DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Horizontal Horizontal Horizontal Modulace QPSK 3/4 QPSK 3/4 QPSK 3/4 Zisk antény [db] 34,67 37,17 39,11 RF [dbμv] 77,6 77,4 79,4 C/N [db] 12,1 12,8 13,6 VLNB [V] 18 18,1 18 ILNB [ma] 80,2 81,0 80,2 CBER [-] 3,8E-3 4,8E-3 1,6E-2 VBER [-] <9E-9 <3E-9 <3E-9 UNC [-] <1E-5 <5E-6 <5E-6 MER [db] 9,5 9,4 7,4 LXXXI

83 Parabola 60 cm konstelační diagram Parabola 80 cm konstelační diagram LXXXII

84 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Pro naměření této družice se udává jako minimální průměr 90 cm, přesto se podařilo uskutečnit měření pro všechny tři paraboly. Nejlepší vstupní bitovou chybovost vykazovala parabola 60 cm, nejlepší výstupní bitovou chybovost (prakticky totožnou) měly zbylé dvě paraboly 80 a 100 cm. Hodnoty paketových chybovostí se drželi na hladině doporučované hodnoty 10E-7. Hodnota odstupu nosná/šum byly nejlepší pro paraboly 80 a 100 cm. Nejhorší modulační chybovost vykazovala parabola 100 cm. Ovšem ani v jednom případě se nepodařilo dosáhnout optimální hodnoty modulační chybovosti 10dB. K obrazové synchronizaci došlo byť se sníženou kvalitou, pro parabolu 100 cm s výpadky. LXXXIII

85 Příloha K: Astra 4A/dříve Sirius 4/(4,8 E) SES Astra koncem června 2010 dokončila akvizici společnosti SES Sirius, která se tímto přejmenovala na SES Astra. Zároveň došlo k přejmenování satelitu Sirius 4 na Astra 4A. Telekomunikační satelit Sirius 4 vynesla na oběžnou dráhu nosná raketa Proton s blokem Breeze M v sobotu 17. listopadu 2007 ve 23:39 hodin středoevropského času z kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu. Sirius 4 je nejnovější satelit švédského satelitního operátora SES Sirius. V řádném provozu je od začátku ledna na pozici 5 E, kde postupně převezme provoz za starší družice Sirius 2 a Sirius 3. Sirius 4 má celkem 3 vysílací svazky pro pokrytí různých částí kontinentů - severský (oblast severní Evropy), evropský (panevropské pokrytí) a africký (pokrytí signálem Afriky). Severský svazek (Nordic beam) má celkem 20 transpondérů v BSS pásmu (33 MHz). Příjem je možný v ČR a SR s parabolami od průměru 60 cm. Evropský svazek Sirius 4 má k dispozici 20 transpondérů. V hlavní zóně je Slovensko a Morava, kde postačí parabola od průměru 60 cm. V Čechách bude nutné volit parabolu většího rozměru. Pro oblast Afriky bude vyhrazeno 6 transpondérů se šířkou pásma 36 MHz. Astra 4A svazek pro Evropu Astra 4A svazek Nordic LXXXIV

86 Tabulka Astra 4A (4,8 E) Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Modulace QPSK 3/4 Zisk antény [db] 39,5 RF [dbμv] 80,6 C/N [db] 13,9 VLNB [V] 13,1 ILNB [ma] 71,3 CBER [-] 2,4E-5 VBER [-] <9E-9 UNC [-] <1E-5 MER [db] 13,4 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Pro astru 4A se uvádí jako doporučený průměr 80 cm. Měření se podařilo uskutečnit pro parabolu s průměrem 100 cm. Naměřené bitových chybovostí i paketové chybovosti se drželo pod požadovanými hodnotami. Modulační chybovost je pro modulaci QPSK 3/4 doporučována 13dB. K obrazové synchronizaci došlo s tím, že kvalita byla dobrá. LXXXV

87 Příloha L: Thor 5 (0,8 W) Satelit Thor 5 je určen pro pokrytí území Skandinávie, střední a východní Evropy a také Středního východu. Družice má celkem 24 transpondérů v Ku pásmu, z toho 15 v FSS pásmu jako náhrada za starý satelit Thor 2 a 9 transpondérů pro expanzi satelitního operátora Telenor Satellite Broadcasting, který družici provozuje. Thor 5 svazek Nordic (T1) Thor 5 svazek European (T2) LXXXVI

88 Tabulka Thor 5 (0,8 W) Paraboly Názvy parametrů Průměr 80 cm Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S2 DVB-S2 Symbol rate [Ms/s] Polarizace Horizontal Horizontal Modulace 8PSK 3/4 8PSK 3/4 Zisk antény [db] 37,48 39,41 RF [dbμv] 78,6 79,2 C/N [db] 12,6 13 VLNB [V] ILNB [ma] 72,9 72,9 LDPC [-] 2,6E-2 2E-2 BCH [-] <5E-9 <9E-9 PER [-] <9E-6 <9E-6 MER [db] 10 10,5 Parabola 80 cm konstelační diagram LXXXVII

89 Parabola 100 cm konstelační diagram Zhodnocení měření Pro družice nacházející se na souřadnici 1W se doporučuje parabol s průměrem od 80 cm. Naměřené hodnoty výkonových úrovní se pro obě paraboly držely nad požadovanou hodnotou 70 dbμv. Bylo dosaženo požadovaných hodnot bitových i paketových chybovostí. Odstup nosná/šum se pohyboval nad požadovanou hodnotou 6,8dB. Modulační chybovost se nepodařilo dosáhnout doporučené hodnoty 12dB. K obrazové synchronizaci došlo u paraboly 100 cm s lepšími výsledky u 80 cm s výpadky. LXXXVIII

90 Příloha M: Amos 3 (4 W) Satelit Amos 3 je moderní telekomunikační satelit izraelského satelitního operátora Spacecom. Družice byla vynesena 28. dubna 2008 nosnou raketou Zenit 3SLB. Družice má celkem 4 svazky pokrytí pro Ku pásmo - svazek na Střední východ, Evropu, USA a přepínatelný svazek. Družice je připravena pro obousměrnou komunikaci prostřednictvím Ka pásma, které pokrývá jen Střední východ. Amos 3 svazek pro Evropu Tabulka Amos 3(4 W) Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S2 Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Modulace QPSK 5/6 Zisk antény [db] 38,87 RF [dbμv] 75,5 C/N [db] 14,3 VLNB [V] 13,1 ILNB [ma] 79,4 LDPC [-] 5,1E-4 BCH [-] <2E-9 PER [-] <5E-6 MER [db] 9,4 LXXXIX

91 Zhodnocení měření Dle webu parabola.cz se pro příjem družic na pozici 4W požaduje průměr parabol od 80 cm, byť z footprintu by měla být dostačující i 60 cm parabola. Nicméně měření se zdařilo pro 100 cm parabolu. Výkonová úroveň zde byla pro parabolu 100 cm nejhorší dosažná ovšem stále dostačující pro kvalitní příjem. Hodnoty bitových chybovostí byly v pořádku. Paketové byly mírně nad řádem 10E-7. Modulační chybovost nebyla ideální a proto neměl zachycený obraz dobrou kvalitu XC

92 Příloha N: Eutelsat 12 West A (12.5 W) Nosná raketa Ariane 5 úspěšně vynesla na oběžnou dráhu v noci z 27. na nový satelit společnosti Eutelsat- Eutelsat 12 West A (nebo také Atlantic Bird). Tento satelit je umístěn na pozici 12.5W, kde nahradil stávající satelit Eutelsat II F4, který je již na konci své životnosti a již inklinuje. Eutelsat 12 West A bude využíván pro přenos signálů mezi Evropu a Ameriku. Družice disponuje kapacitou 24 transpondérů v Ku pásmu. Šest 72 MHz transpondérů 'B' bude pracovat v kmitočtovém pásmu až GHz, signál na satelit mohou vysílací společnosti 'posílat' z pokrytých zón v Americe či v Evropě, přijímat pak jen v Evropě. Dalších šest transpondérů označených 'C' o šířce pásma 36 MHz, budou pracovat v kmitočtovém pásmu až MHz a budou signálem zásobovat Evropu. Čtyři transpondéry 'D' o šířce pásma 54 MHz budou pokrývat Ameriku v kmitočtovém pásmu až 11,70 GHz. Zbývajících osm transpondérů 'F' budou signálem zásobovat Evropu v kmitočtovém rozsahu až GHz. Eutelsat 12 West A svazek XCI

93 Tabulka Eutelsat 12 West A (12.5 W) Paraboly Názvy parametrů Průměr 100 cm Kmitočet [MHz] Standard DVB-S Symbol rate [Ms/s] Polarizace Vertical Modulace QPSK 3/4 Zisk antény [db] 38,96 RF [dbμv] 78,2 C/N [db] 13,5 VLNB [V] 13 ILNB [ma] 78,6 CBER [-] 1E-3 VBER [-] <5E-9 UNC [-] <9E-6 MER [db] 10,9 100 cm parabola konstelační diagram Zhodnocení měření Pro tuto družici je požadován průměr 90 cm. Dosažená výkonová úroveň měla hodnotu 78,2 dbμv, což je zcela v pořádku. Hodnota odstupu nosné od šumu byla daleko vyšší než minimální doporučená hodnota 6,8dB. Bitové chybovosti i paketová chybovost byly v pořádku. XCII

94 Modulační chybovost se nacházela v požadovaném rozsahu 10-13dB. Obraz vykazoval dobrou kvalitu. Příloha O: Hispasat 1E (30 W) Hispasat 1E. Jde o kosmický aparát, který na základě objednávky Hispasatu vyrobila a dodala společnost Space Systems/Loral na bázi platformy LS Družice při startu vážila kg.hispasat 1E poskytne 53 transpondérů v Ku pásmu a významně rozšíří kapacitu pro široký rozsah video a datových služeb s pokrytím Evropy a Ameriky. Družice bude pracovat na orbitální pozici 30 W, kde se nyní nachází Hispasat 1C a Hispasat 1D. Satelit 1E by měl na orbitu sloužit po dobu 15 let. Transpondéry satelitu Hispasat 1E budou pracovat v kmitočtovém pásmu 10,7 až 10,95 GHz se šířkou pásma 36 MHz, dále v pásmu 11,2 až 11,44 GHz (š.p. 36 MHz), 11,7 až 12,1 GHz (š.p. 36 MHz) a také v rozsahu 12,1 až 12,5 GHz se šířkou pásma 33 MHz. Hispasat 1E Evropský svazek XCIII