القيادة التكنولوجية لمجموعة Elenos: إلغاء الصدى: لديك ثغرات ، لدينا إجابات!
تضم Elenos Group شركة Itelco و ProTelevision و Broadcast Electronics وبالطبع Elenos. المجموعة لها جوهر مجموعة البحث والتطوير التي تضم أكثر من 20 مهندسًا وفنيًا مكرسين لتطوير أحدث ما توصلت إليه تكنولوجيا نقل البث. هذه هي المقالة الأولى في سلسلة من المقالات التي تسلط الضوء على التطورات الجديدة من المجموعة.
معززات التردد أو الحشو الفجوة أصبحت شائعة بشكل متزايد في التلفزيون الرقمي. إنها توفر طريقة فعالة من حيث التكلفة وسهلة بشكل مدهش لتوفير استقبال تلفزيوني جيد في منطقة يتم فيها حظر تغطية المحطة الرئيسية بسبب التضاريس أو المباني. الشيء الفريد في Gap Fillers هو أنها تبث على نفس القناة مثل المحطة الرئيسية. هذا مهم لأنه يحافظ على الطيف ، ولكن أيضًا لأنه يعني أنه لا يتعين على المشاهد ضبط قناة مختلفة.
لكن استخدام نفس القناة يمثل تحديًا لملء الفراغات. نظرًا لأنها تستقبل وترسل بشكل أساسي على نفس القناة ، فإن الإشارة القوية القادمة من هوائي الإرسال القريب الخاص بها يمكن أن تشوه إشارة المحطة الرئيسية المستقبلة ، بل وتسبب تذبذبًا. هذا موضح أدناه:
يقوم جهاز الإرسال الرئيسي الموجود على الجانب الأيسر بالإرسال كالمعتاد ولكن الجبل الموجود في المنتصف يقوم بإرسال إشارة من المنزل على اليمين. يتم تثبيت Gap Filler على قمة الجبل ، مع توجيه هوائي الاستقبال نحو المحطة الرئيسية ، وهوائي الإرسال باتجاه المنزل. ولكن ، بسبب القرب ، توجد أيضًا إشارة "صدى" من هوائي الإرسال يتم استقبالها في جانب الاستقبال. يمكن أن يتسبب هذا الصدى في تدهور إشارة الاستقبال. نظرًا لأن الطاقة الناتجة من حشو الفجوة تتناسب مع الصدى ، فإن هذا يمكن أن يحد من الطاقة الفعالة من حشو الفجوة.
تتمثل الطريقة الأساسية لتقليل صدى الصوت في توفير العزل بين هوائيات الإرسال والاستقبال. يمكن القيام بذلك عن طريق فصل الهوائيات قدر الإمكان ، ووضعها على جوانب متقابلة من تل أو مبنى ، و / أو عن طريق التصميم المناسب لكل مخطط واستقطاب للهوائي. ولكن حتى لو كانت العزل 80 ديسيبل ، فإن هذا سيحد من خرج الطاقة لحشو الفجوة إلى 1/10 من واط:
من الواضح أن مستوى الطاقة هذا غير كافٍ لمعظم التطبيقات. لحسن الحظ ، هناك تقنية يمكن أن تساعد في حل المشكلة: إلغاء الصدى. باستخدام هذه التقنية ، يتم تلقي الصدى وتحليله لاستخراج جزء الصدى فقط من الإشارة الموجودة في خرج Gap Filler ، ويتم قلبها في الطور وإضافتها مرة أخرى عند المستوى الصحيح تمامًا وفي المرحلة المناسبة تمامًا قم بإلغاء الصدى من الإدخال الذي يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا في خرج الطاقة لحشو الفجوة:
في هذا المثال ، يتم تقليل إشارة الصدى بمقدار 30 ديسيبل ، مما يسمح بإخراج 100 واط لملء الفراغ قبل أن تغمر إشارة الخرج على إشارة الإدخال من المحطة الرئيسية.
لسوء الحظ ، هناك عوامل تحد من فعالية جهاز إلغاء الصدى:
- يمكن أن تكون إشارة الصدى أقوى بمليون مرة من إشارة الاستقبال المرغوبة.
- يمكن أن يختلف اتساع إشارة المحطة الرئيسية وكذلك إشارة الصدى بسبب الطقس أو الظروف الجوية.
- يمكن أن يختلف اختلاف الطور بين إشارة المحطة الرئيسية وإشارة الصدى بسبب التغييرات الموضعية الصغيرة في الهوائيات بسبب الرياح.
- تنطبق بيئة ضوضاء العالم الحقيقي لإشارة المحطة الرئيسية المستقبلة مع التداخلات الأخرى المجاورة وتداخل القناة المشتركة ، فضلاً عن الانعكاسات متعددة المسيرات الأخرى. هذا أكثر وضوحا لأن مستوى إشارة المحطة الرئيسية أقل.
- في معدلات البت الأعلى للإشارة الرقمية للإدخال ، يصبح الوقت اللازم للتعرف على الصدى وعزله قصيرًا جدًا ، مما يستلزم معالجة خوارزمية عالية السرعة.
مفهوم إلغاء الصدى ليس جديدًا ، ويقدم العديد من الشركات المصنعة هذه الميزة ، ولكن العوامل المذكورة أعلاه تحد من الأداء. كرست Elenos Group فريقًا من المهندسين والأساتذة في إحدى الجامعات التقنية لمهمة تطوير خوارزمية يمكنها التغلب على هذه القيود. بعد عدة سنوات من البحث ، تم إنجاز ذلك ، وتم تنفيذه على كمبيوتر RF SuperComputer القابل للبرمجة من Protelevision والذي يعيش في كل جهاز إرسال من شركة Itelco.
النتائج؟ في الاختبارات التي أجرتها منظمة مستقلة ، خفضت حشوة Itelco Gap Filler الجديدة المزودة بإلغاء الصدى صدى الصوت بقدر 10 ديسيبل حتى عند معدلات بيانات أعلى وعند مستويات إشارة الإدخال الواقعية ، مما يجعل حشو الفراغ عمليًا في بيئات أكثر من أي وقت مضى. الابتكار الحقيقي صعب ومكلف على حد سواء ، ولكن الفوائد طويلة الأجل ضخمة ، ولهذا السبب تواصل Elenos Group الاستثمار في البحث والتطوير.
