DekTec DTA Modulator Tester TEST REPORT

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1 TEST REPORT Modulator Tester Professional test modulator for virtually any digital modulation standard Unique support for all bands: VHF/UHF and L-Band Configurable signal quality and error injection to simulate threshold conditions Fully compatible with DekTec API and product line Plug&Play for Windows Support for Linux DekTec DTA TELE-audiovision International The World s Leading Digital TV Industry Publication 05-06/ /2015 TELE-audiovision International 全球发行量最大的数字电视杂志 65

2 TEST REPORT Modulator Tester Wie soll man einen Receiver testen? Eine Möglichkeit besteht darin, den Receiver in den Koffer zu packen und zum Einsatzort zu fliegen, um das jeweilige Signal direkt mit dem Receiver vor Ort live zu empfangen. Dies ist in vielen Fällen nicht wirklich praktisch und schon gar nicht effizient. Viel besser wäre es, die Signale selber zu erzeugen. Genau für diesen Einsatz hat DekTec eine ganze Palette von Test-Modulatoren entwickelt. Wir haben in TELE-audiovision Ausgabe 12-01/2012 den USB- Modulator DTU-215 Gold vorgestellt. Nun gibt es ein weiteres Produkt: die neue DTA-2115 PCI-Express Karte. Sie vereint erstmals die Modulation digitaler Signale im VHF/UHF Bereich mit, hier liegt die Besonderheit, dem L-Band, das für Satelliten-TV genutzt wird. Somit ist es möglich, Testsignale für terrestrische, CATV und Satelliten-Receiver mit nur einer PC Karte zu erzeugen. Tatsächlich wird ein durchgängiger Frequenzbereich von 32MHz bis zu 2186 MHz unterstützt bei einer maximalen Bandbreite von 72 MHz. Da es sich um einen Software Defined Modulator handelt werden praktisch alle bekannten digitalen Modulationsarten unterstützt egal auf welcher Frequenz. Dies ist einmalig. Ein Receiver-Hersteller braucht nur noch einen TS- Stream, am Besten in der Region aufgezeichnet, in welcher der Receiver ver- TELE-satellite-1201/eng/dektec.pdf trieben werden soll. Dieser wird mit dem DekTec Modulator auf eine beliebige Frequenz und mit der gewünschten Modulation in ein Koaxialkabel eingespeist, das mit dem HF-Eingang des Receivers verbunden wird. Fertig. Der Hersteller kann nun nach Belieben an der Hardware und Software des Receivers schrauben, bis dieser das Signal korrekt demoduliert. Genauso können Fehler aufgedeckt werden. In einem meiner Tests für die TELE-audiovision habe ich festgestellt, dass der zu testende Receiver die NIT- Tabelle von TV Cabo nicht korrekt verarbeiten konnte. Da der Hersteller einen DekTec-Modulator zur Verfügung hatte konnte ich den entsprechenden Transport Stream aufzeichnen und per FTP zum Hersteller senden. Dieser konnte den Fehler anhand des originalen Transport Streams reproduzieren und die Firmware entsprechend korrigieren. Ein weiterer idealer Einsatz von DekTec Modulatoren sind natürlich Messen und Vorführungen, wo die benötigten Signale nicht zur Verfügung stehen. Wie soll man zum Beispiel auf der CES in Las Vegas einen Receiver für DVB-T2 Signale vorführen? Ganz einfach: man zeichnet vorab einen Transport Stream auf und moduliert ihn vor Ort mit 05-06/2015 DekTec DTA-2115 Makes it so easy to test any receiver with virtual signals 66 TELE-audiovision International The World s Leading Digital TV Industry Publication 05-06/2015

3 dem DekTec Modulator. Somit erspart man sich auch die optionale Miete von TV Signalen auf Messen alleine hiermit kann sich ein DekTec Modulator schnell bezahlt machen. Die DTA-2115 GOLD erreichte das Test-Center in einem kleinen Karton. In ihm befand sich die PC-Karte sowie ein USB Speicher. Die Karte war professionell in einer Anti-Statik Hülle verpackt, darum herum eine Schaumstoffpolsterung. Auf dem USB Speicher sind alle DekTec Anwendungen vorhanden, was zuerst etwas verwirrend ist, denn die meisten Anwendungen sind nicht für die DTA-2115 bestimmt und benötigen zum Teil individuelle Lizenzen. Doch es macht Sinn, dass DekTec einen USB-Speicher mit sämtlichen Applikationen ausliefert: so kann ein PC mit beliebiger DekTec Hardware bestückt werden, ohne dass man von einer Internetverbindung abhängig wäre. Gerade in Produktionsstandorten, mobilen Kopfstationen, Messen, usw. ist Internet eben nicht immer vorhanden. Der Einbau der DTA-2115 PC-Karte erfolgte ohne Probleme. Ich habe das Computergehäuse aufgeschraubt, die Karte in einen freien PCI-e Slot eingesteckt und konnte die Befestigungsschraube ohne Schwierigkeiten passgenau festschrauben. Eigentlich schon unspektakulär, doch nicht selten muss man das Gehäuse oder die Karte etwas biegen, um sie korrekt einstecken zu können. Nicht so bei der DTA Die Karte wurde ganz normal von Windows 8.1 erkannt und stand nach der Installation des Treibers sofort ohne Neustart zur Verfügung. Kleiner Tipp am Rande: DekTec Software und Treiber installiert man immer mit Administrator- Rechten (Rechte Maustaste, Run As Administrator ), sonst klappt die Installation nicht immer. Natürlich musste ich die Karte sofort ausprobieren und habe ein Koaxial-Kabel vom HF Test-Ausgang der DTA-2115 mit einem normalen Satellitenreceiver verbunden. Mit der StreamXpress Software musste ich nur eine TS-Datei auswählen und die Modulationsart DVB-S2 einstellen. Man kann nun die gewünschte Frequenz angeben und die Signalerzeugung starten. Dies funktioniert alles auf derart simple Weise, dass man wirklich keine Dokumentation benötigt. Mit einem manuellen Suchlauf auf dem Receiver wurde der Testtransponder sofort gefunden und dargestellt. Ich hatte hier noch meine Zweifel bezüglich des enormen Frequenzbandes, dass der DTA-2115 unterstützt, so dass ich noch jeweils einen DVB-T und einen DVB- C Receiver angeschlossen habe. Um diese zu testen, konnte ich im laufenden Betrieb einfach die Modulationsart von DVB-S2 auf DVB- T oder DVB-C wechseln und natürlich eine jeweils sinnvolle Frequenz einstellen. Schon jetzt war mir klar, dass ich diese Karte nicht mehr aus meinem Test- Computer ausbauen möchte, denn es ist ungemein praktisch, sämtliche Signale an einem Koaxialkabel zur Verfügung haben zu können. Um die Anforderungen der Hersteller von Receivern genauer zu testen habe ich gezielt Transport Streams von bestimmten Providern aufgezeichnet und diese mit der DTA-2115 moduliert. Ich wollte insbesondere herausfinden, ob verschlüsselte Transport Streams korrekt entschlüsselt werden können, nachdem Sie mit der DTA-2115 moduliert wurden. Dazu habe ich mit einer normalen DVB-S2 Satellitenkarte einen Fransat Transport Stream aufgezeichnet (Eutelsat 5 West A auf 5.0W Transponder KB3: DVB V SR FEC 7/8) und anschließend das mit der DTA-2115 modulierte Signal mit einem offiziellen Fransat Receiver mit aktivierter Smartcard entschlüsselt. Der Receiver funktionierte anstandslos und es konnte kein Unterschied festgestellt werden. Genauso habe ich einen Transponder von NOS (früher: TV CABO genannt) mit meinem Messgerät aufgezeichnet und anschließend mit der DTA-2115 in DVB- C moduliert ausgegeben. Wieder konnte der offizielle NOS-Kabel-Receiver das Signal anstandslos darstellen. Für Hersteller ist dies ein Segen, denn Receiver können somit bis zur Massenherstellung unabhängig vom Einsatzort entwickelt werden. Die DTA-2115 ist jedoch nicht nur ein einfacher Test- Modulator im PCI-e Kartenformat. Tatsächlich handelt es sich um ein echtes Laborgerät, denn es werden Signale in höchster Güte erzeugt. Dass DekTec diese PC- Karte auch besonders für R&D und Messlabors entwickelt hat erkennt man an den zur Verfügung stehenden Anschlüssen. Neben dem gewöhnlichen HF- Ausgang mit einer 75 Ohm Buchse, an welcher ein Signal mit -45 dbm ausgegeben wird, ist auch eine 50 Ohm SMA Buchse vorhanden. Hier kann ein Signal mit -50 bis 0 dbm (abhängig von der gewählten Modulation) ausgegeben werden. Bei professionellem TV Equipment ist es üblich, zur perfekten Synchronisation ein externes 10 MHz Signal zu verwenden. Auch hier glänzt die DTA-2115, denn es stehen zwei 50 Ohm BNC Buchsen als Eingang für ein 10 MHz / 1pps Signal zur Verfügung. Dies kann zum Beispiel für Tests in SFN Netzen wichtig sein, in welchen verschiedene Antennen synchron auf gleicher Frequenz ausstrahlen. Damit wird die DTA-2115 auch für Broadcastinganwendungen interessant; sie unterstützt einen Frequenzbereich von 32MHz bis 2186MHz, die Symbol Rate kann von 0.088MBd bis 85MBd eingestellt werden. Die maximale Bandbreite beträgt 72 MHz. Die DTA-2115 wird in zwei Versionen ausgeliefert, wobei die Hardware in beiden Fällen die gleiche ist lediglich die mitgelieferten Lizenzen unterscheiden sich. Die DTA-2115-SP unterstützt folgende Modulationen: ADTB-T, ATSC, DVB- C, DVB-H, DVB-S, DVB-S2, How to capture a Transport Stream 1. One way to obtain a transport stream is to simply record one. This is what most users want to do anyway, because such a transport stream is required to test or demonstrate a receiver with authentic data. To grab a transport stream I used the EBSpro software, which is popular amongst DX enthusiasts. The first step consists in tuning to the desired satellite and polarisation and do a spectrum scan. 2. Next just double click on the preferred transponder. The Signal Analyser will try to automatically tune into the signal and upon success it will show all reception parameters. 3. EBSpro even features an integrated TS Analyser, which shows all services available in the transport stream of the current locked transponder. 4. Further options include the visualization of the stream with VLC or TSReaderPro, which are certainly familiar tools within our readers. Also, you can just use the TS Grabber option. This simply writes the transport stream to a file: exactly what we need. In this case I am recording a transport stream 4 5 for my test from Eutelsat 5 West A. The transponder is used by Fransat, a French bouquet that transmits with Viaccess encryption. 5. Recording is started and terminated manually. I normally record 1 minute, sometimes 5 minutes. If you do recordings shorter than 1 minute, you will find that the contained transport stream gets looped too quickly and you don t have enough time on the receiver to make the required tests. A side note: the StreamXpress software can loop the transport 3 stream file automatically, but naturally there is an interruption with each loop, as the tuner must wait for new headers. This takes about 3 seconds and can be annoying with too small transport stream files. 6. Once the recording is terminated you can start StreamXpress, select the file you just created and output a transponder. The picture shows the image grabbed from the official Fransat satellite receiver next to the StreamXpress window TELE-audiovision International The World s Leading Digital TV Industry Publication 05-06/ /2015 TELE-audiovision International 全球发行量最大的数字电视杂志 69

4 DVB-T, QAM-B und QAM-C. Bei der von uns getesteten DTA-2115-GOLD Version, sind folgende Modulationen möglich: ADTB-T, ATSC, ATSC-M/H, CMMB, DAB(+), DMB-T/H, DVB-C, DVB-C2, DVB-H, DVB-S, DVB-S2, DVB-S2X, DVB-T, DVB-T2, I/Q, ISDB-S, ISDB-T, QAM- B, QAM-C, und T-DMB. Alle zur Verfügung stehenden Modulationsarten können auf einer beliebigen Frequenz eingesetzt werden man kann zum Beispiel ein DVB-S2 Signal auf einer CATV-üblichen Frequenz ausgeben. Normalerweise möchte man perfekte Signale empfangen. Geht es jedoch darum, bei einem Receiver den Tuner und dessen Fehlerkorrektur zu testen, kann es extrem wichtig sein, die Signalqualität beeinflussen zu können. Die mitgelieferte StreamXpress Software ermöglicht die Fehlerinjektion in das modulierte Signal. Unabhängig können fehlende Pakete (LOST Packets), BIT Fehler (BIT Errors) und Byte Fehler (BYTE Errors) erzeugt werden. Die Fehler werden statistisch erzeugt, also ein Fehler in x Paketen, wobei x vom Anwender spezifiziert wird. Im Fall der BIT und BYTE Fehler kann zusätzlich eine maximale Anzahl der fehlerhaften BIT oder BYTE pro Paket angegeben werden. Die Fehlerkorrektur-Algorithmen können somit bis zum Limit getestet werden. Natürlich kann auch der Signal-Pegel am 50 Ohm Ausgang zwischen -63 dbm und -3 dbm in 0.5 dbm Schritten eingestellt werden. Weiterhin kann auch die Signal/Rausch-Abstand (SNR) Funktion aktiviert werden. Hier kann ein SNR zwischen 0.0 db und 30.0 db eingestellt werden. In TELE-audiovision Ausgabe 05-06/2014 habe ich über die DekTec API berichtet und gezeigt, wie einfach es ist, eigene Anwendun- 70 TELE-audiovision International The World s Leading Digital TV Industry Publication 05-06/2015

5 7 Results with the Deviser Signal Analyzer First test: modulating a DVB-C transponder with 256-QAM at 354 MHz. 8. The transponder generated by the DTA2115 is clearly visible in the spectrum. 9. The field meter shows the corresponding constellation diagram, the signal is locked with no problem. This is nice to test a receiver or to analyse the content, however, the signal is unrealistically good. 10. DekTec allows to control the SNR of the signal. Introducing a random background noise will produce a more realistic constellation and gives the tuner some work. 11. The field meter can still lock onto the signal, but now the bit error correction has some work to do. 12. Second test: modulating a DVB-T2 16 transponder with 256-QAM and rotated constellation. StreamXpress offers a whole window with access to practically all parameters for DVB-T2. Thankfully DekTec included useful default settings. 13. The field meter could lock to the signal without any problem. The result is a perfect tilted constellation diagram. 14. This constellation diagram looks more realistic I activated the SNR functionality on the StreamXpress software. Notice the slightly lower MER. 15. DVB-T2 does not necessarily use a rotated constellation. On the advanced DVB-T2 settings panel you can turn this off. 16. Here we see the resulting DVB-T2 constellation diagram without rotation. 17. To test error handling, the StreamXpress software allows to introduce errors. This can come in very handy, when error correction algorithms need to be tested. 18. Another test: generating a DVB-H transponder. I do not receive such signal in my location, so it is good to be able to rely on the DTA-2115 to obtain such a signal, when DVB-H receivers have to be tested. 19. Any modulation can be generated. To test this, I modulated a DVB-S2 8-PSK signal at the unusual frequency of 456 MHz. 20. The field meter shows the generated transponder on the spectrum. I don t have a suitable receiver to demodulate this transponder, but this shows how R&D departments could explore new frequency and modulation combinations TELE-audiovision International The World s Leading Digital TV Industry Publication 05-06/ gen für DekTec Hardware zu entwickeln, um individuelle Testsysteme aufzubauen. Sollen zum Beispiel Receiver am Ende des Herstellungsprozesses zur Qualitätsprüfung getestet werden könnte man zum Beispiel eine spezielle Software programmieren, die auf Knopfdruck einen Transport Stream hintereinander auf verschiedenen Frequenzen abspielt. Der Arbeiter müsste keine spezielle Einarbeitung in die StreamX- press Software erhalten und es käme auch zu keinen Fehlern durch falsche Frequenzeingaben. Obwohl ich kein professioneller Programmierer bin gelang es mir in kürzester Zeit, eben solche Testsoftware zu erstellen. Hier zeigt sich, wie das durchdachte Konzept von DekTec unbegrenzte Möglichkeiten bietet. Die neue DTA-2115 lässt sich durch die offene und dokumentierte API wie erwartet ebenfalls in selbst erstellten Anwendungen einbinden. Ob in R&D Abteilungen von Receiver-Herstellern, in Service-Centern oder auf Messen: wer einmal mit einem DekTec Modulator gearbeitet hat, will ihn einfach nicht mehr missen. Bei der DTA-2115 handelt es sich um ein unglaubliches Produkt: es können in allen üblichen Frequenzbändern alle gängigen Modulationen eingesetzt werden. Die Karte funktionierte wie erwartet. Die Bedie- nung mit der StreamXpress Software ist logisch und unkompliziert. Natürlich bieten komplexe Modulationsarten wie DVB-T2 eine Fülle an Parametern, doch die Voreinstellungen sind plausibel und wer ein solches Signal testen muss, wird schon wissen, an welchen Parametern geschraubt werden sollen. Ich bin begeistert und kann die DTA-2115 für stationäre Arbeitsplätze uneingeschränkt empfehlen /2015 TELE-audiovision International 全球发行量最大的数字电视杂志 73

6 After inserting the smartcard, the picture is demodulated: the receiver thinks that it is receiving the genuine live satellite feed. Instead, I am looping the same captured transport stream over and over. 25. The reception parameters are confirmed. 26. It s time to test how sensitive the tuner is and how well it can handle week receptions. I start by injecting a few errors. 27. Also, I specify an SNR value of 15 db. 28. This causes the receiver to produce a few glitches when the image content changes quickly and a higher bitrate is 28 required. 29. What happens if I lower the SNR value to 7 db? 30. The tuner will struggle with the reception and produces a lot of artefacts, which could not be corrected by the bit error correction algorithm. 31. Setting the SNR even lower to just 6.2 db. 32. Almost no picture now just artefacts. 33. With an SNR of 4.5 db 34. the receiver gives up! No signal is shown. This shows how easy it is to evaluate the tuner s sensitivity and error correction algorithms on a test bench, without the need of a real live signal. 38 EXPERT OPINION 32 DekTec DTA-2115 Professional Test Modulator RECOMMENDED PRODUCT BY Vitor Martins Augusto Test Center Portugal Fransat SAT Receiver 21. I want to test the official Fransat satellite receiver. It comes with an official Viaccess card and is configured to be used with Eutelsat 5 West A. What could I do, if I don t have the possibility to receive this satellite, but still need to test the receiver? Easy: get a file containing the transport stream and start StreamXpress. 74 TELE-audiovision International The World s Leading Digital TV Industry Publication 05-06/ Select the transport stream file, which in my case has been suitably named by ESBpro, the software used to capture the transport stream. Configure StreamXpress accordingly: DVB-S modulation, at 1804 MHz (11554 MHz 9750 MHz (LO) = 1084 MHz) with SR Hit the play button and you are set. 23. On the receiver, the signal is received and because I have not inserted the smartcard, yet, the respective message pops up. NOS CATV Receiver + Supports practically all modulations over the whole frequency spectrum from 32MHz to 2186MHz Easy installation and operation Very robust no crashes, hangs or faults over the entire test period Allows development of custom applications with provided API Runs under Windows, compatible with Linux None. 35. Setting up StreamXpress to test an official NOS CATV receiver. This is a fully locked down receiver, which does allow little end user configuration one cannot even select transponders frequencies to be scanned. To test the receiver I had to capture a given transponder, verify which channels it contained and then setup StreamXpress to use the exact same frequency and modulation, in this case 128-QAM at 562 MHz with SR of As expected I got immediately a picture. 37. Because I am looping the same transport stream file, I can change the signal quality of the signal produced by the DTA2115 and watch the performance of the receiver, by comparing the same scenes over and over. 38. In the advanced settings, the receiver reveals the reception parameters, which naturally match the ones I setup on StreamXpress /2015 TELE-audiovision International 全球发行量最大的数字电视杂志 75