Palestra TV Digital

1

PalestraPalestraPalestraPalestra de TV Digitalde TV Digitalde TV Digitalde TV Digital

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Palestrante: Vanessa LimaPalestrante: Vanessa LimaPalestrante: Vanessa LimaPalestrante: Vanessa Lima

Belo Belo Belo Belo HorizonteHorizonteHorizonteHorizonte

21 de 21 de 21 de 21 de SetembroSetembroSetembroSetembro de 2007de 2007de 2007de 2007

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Sumário

1. Introdução a TV Digital: Conceitos Básicos2. Compressão de Vídeo: H.264 e Encoders3. Modulador ISDB-TB

4. Multiplexer ISDB-TB

5. Transmissor ISDB-TB

6. Sistema de Transmissão Completo, incluindo STL7. Dimensionamento de Cobertura8. Gap-fillers e Cancelador de Eco9. Medidas do sistema de transmissão10. Perguntas & Respostas

4

1. Introdução a TV Digital: Conceitos Básicos

5

Vantagens da TV Digital

Melhor qualidadequalidadequalidadequalidadequalidadequalidadequalidadequalidade de imagem (1920 x 1080)

Melhor qualidadequalidadequalidadequalidadequalidadequalidadequalidadequalidade de som

Formato widescreen 16:9

Robustez

Imagem boa ou nenhuma imagem

Não há fantasmas ou chuviscos

Variedade de canais

Recursos interativos

6

Comparativo

Quatro por emissora

simultaneamente

7

Monitores4:3

16:9

8

TX

RX

Sistema de TX e RX

9

Sistema de RX – Opção 1Tuner Integrado na TV – TV Digital

10

Sistema de RX – Opção 2

Setop-box – TV comum

11

Monitores

Plasma

12

Monitores

LCD

13

Monitores

RPTV

14

Vídeo digital

O Básico

Entrelaçado e Progressivo

Resolução

15

Vídeo digital

HDTV720p: 1280x720 pixels

1080i: 1920x1080 pixels

EDTV 480p DVD

SDTV576i

480i

16

Vídeo digital

Taxa de bitsFormato 4:2:2

10 bits

(Taxa de bits) = [[[[(4x3,3754x3,3754x3,3754x3,375 + 2x3,3752x3,3752x3,3752x3,375 + 2x3,3752x3,3752x3,3752x3,375) (Mega amostras)/s]]]] x 10Bit/amostra

ou

(Taxa de bits) = 270MBit/s = 270Mbps

17

Digitalização dos sinais de HDTV

• SMPTE 260M–Formato 22:11:11

• Sistema de 10 bits, conclui-se:

(Taxa de bits) = [[[[(22x3,375 + 11x3,375 + 11x3,375) (Msps)/s]]]] x 10Bit/amostra

ou

(Taxa de bits) = 1,485Gbps

18

Conclusões

• SDTV 576i 16:9 360Mbps

• ATSC, DVB e ISDB

–BW máxima = 6MHz

–Taxa máxima = 20Mbps

Onde trafega um sinal HDTV de 1,485Gbps podem trafegar 4 sinais Onde trafega um sinal HDTV de 1,485Gbps podem trafegar 4 sinais SDTVSDTV

ÉÉ preciso comprimir o sinal de vpreciso comprimir o sinal de víídeo digital para 20Mbpsdeo digital para 20Mbps

19

Conclusões

21

2. Compressão de Vídeo: H.264 e Encoders

22

Compressão de Vídeo A banda disponível é 6MHz

Comprimir de 1Gbps para 20Mbps (50:1)

Comprimir Comprimir Comprimir Comprimir Comprimir Comprimir Comprimir Comprimir éééééééé reduzir taxa fazendo com que o sinal de vreduzir taxa fazendo com que o sinal de vreduzir taxa fazendo com que o sinal de vreduzir taxa fazendo com que o sinal de vreduzir taxa fazendo com que o sinal de vreduzir taxa fazendo com que o sinal de vreduzir taxa fazendo com que o sinal de vreduzir taxa fazendo com que o sinal de víííííííídeo deo deo deo deo deo deo deo digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir digital ocupe uma menor quantidade de dados sem reduzir notavelmente a qualidade da imagemnotavelmente a qualidade da imagemnotavelmente a qualidade da imagemnotavelmente a qualidade da imagemnotavelmente a qualidade da imagemnotavelmente a qualidade da imagemnotavelmente a qualidade da imagemnotavelmente a qualidade da imagem

Maior a taxa de dados, melhor a qualidade de imagem

Hardware poderoso e grande largura de faixa

Boa parte dos dados é redundante

Predição de imagem

23

Moving Pictures Expert Group

MPEG-2Designa um grupo de padrões de compressão e

codificação de áudio e vídeo

Norma ISO/IEC 13818

Transmissão aberta, via satélite ou cabo

DVD

24

MPEG-2

Objetivo: Eliminar redundâncias do vídeo digital

Redundância TemporalRedundância Espacial

25

Redundância Temporal

Compressão Multi-frame (Inter-frame)Semelhança entre quadros sucessivosQuadro completo + vetor de deslocamentoDiferença entre o quadro N e o N+1Não pode haver erro no NGOP: Group of Pictures

26

Redundância Espacial

Compressão Intra-frameSemelhança entre pixels adjacentesDCT (Transformada Discreta de Cosseno)Realizada dentro de um mesmo quadro

27

MPEG-2Áudio e Vídeo multiplexados

28

MPEG-2

MPEGMPEG--2 Transport Stream2 Transport StreamMPEG-2 TSTV DigitalEncapsulado188 bytes por pacoteTaxa fixa

MPEG-2 Program StreamMPEG-2 PSEdiçãoTamanho de pacote variávelTaxa variável

29

MPEG-2 TS

Informações contidas no cabeçalho dos pacotes do TS tornam possível a sincronização do aparelho receptor

Mais adequados para detecção e correção de erros

Simplifica a implementação dos circuitos e algoritmos

Aumenta a velocidade de processamento

Seqüência de pacotes de TS resultante da multiplexação pode ser novamente multiplexada: Multi-programação

30

MPEG-2 TS

PID – Packet Identification CodePCR – Program Clock Reference

31

MPEG-2 TS

PSI: Program Specific Information

Conjunto de tabelas que descrevem o conteúdo do TS

Program Association Table – PAT

TS Program Map Table – PMT

Network Information Table – NIT

Conditional Access Table - CAT

32

MPEG-4

Padrão Multimídia voltado para Áudio e Vídeo Internet, Celular e TV Digital Grande variação na taxa de compressão Compressão muito maior Esforço computacional muito maior Interatividade: menus inseridos no próprio vídeo Parte 10: otimização Parte 2 AVC: Advanced Video Coding H.264

33

H.264/ MPEG-4 AVC

Boa qualidade com metade do bit rateFlexibilidade

Bit rates altos e baixos (HD e SD)Resoluções altas e baixas

Precisão aumentada na estimação de movimento e predição intraquadros

Transmissão, armazenagem em DVD, redes IP e sistemas de telefonia

Diversos níveis de profilesBlu-ray e HD-DVDMantMantMantMantéééémmmm encapsulamentoencapsulamentoencapsulamentoencapsulamento MPEG2MPEG2MPEG2MPEG2

34

Conteúdo

HD-SDI

Mesa de Edição HD

Captura em Formato HD

35

Codificação de Fonte

Compressorde Vídeo

Compressorde Áudio

Codificadorde Dados

Empacotador

Empacotador

ES

ES

MultiplexadorTS

PES

PES

DADOS

Codificação de Fonte

Vídeo

Áudio

Dados

TS

36

Encoders H.264

EntradaHD-SDI (SMPTE-292)SD-SDI (SMPTE-259)Vídeo AnalógicoÁudio Analógico

SaídaTransport Stream em interface ASIConector BNC 75Ω

37

Encoders H.264

HDHigh DefinitionEntrada SMPTE-29216:9Típico 12Mbps12 segmentosÁudio HE-AAC / AAC-LCTípico 128kbps

38

Encoders H.264

SDStandard Definition4:32,5MbpsMultiplexado ao HDQualidade de DVD

39

Encoders H.264

LDLow DefinitionBaseline Profile320 x 240QVGA1 segmento1-SEG~400kbps (A/V/D)

40

3. Modulador ISDB-TB

41

ISCHIO

PC0213 – Modulador ISDB-TB

42

Características do ISDB-TB

Modulador ISDB-TB

ASI

45

Modulador de 3 Camadas, 100% configurável pelo usuário;

Opera no Modo 1, Modo 2 e Modo 3;

Taxa do código convolucional: ½, 2/3, ¾, 5/6 e 7/8;

Utiliza 64QAM, 16QAM, QPSK ou DQPSK para modular as

portadoras de dados;

Tamanho do Entrelaçamento Temporal igual a 0, 2 ou 4;

Intervalo de Guarda de ¼, 1/8, 1/16 ou 1/32 do tempo de

símbolo OFDM;

Principais características

46

Taxa útil de transmissão de até 23,234Mbps;

Entrada de Dados no formato ASI;

Fluxo de entrada BTS ou TS (Simple Remux Interno);

Modo Contínuo (Byte) ou Rajada (Packet);

Pacotes com 188 ou 204 bytes;

Gera Alarme na ausência de stream na entrada ou quando

a taxa de entrada é superior à especificada.


47

Referência Interna de 10MHz (OCXO);

Entrada de Referência de 10MHz externa (comutação

automática);

Conector de Saída da Referência utilizada pelo Modulador;

Clock principal do sistema com Ruído de Fase de -115dBc @

10kHz;

Fonte de Alimentação de alta eficiência e baixo ruído com

entrada de 90 a 240Vac.


48

Codificação de Canal

49

Conexões

1. Entrada AC 90 ~ 240 Vac.

2. Fusível 0,5A.

3. Chave Liga / Desliga.

4. Saída de refrigeração.

5. RS232 -19,2kbps, acesso local.

6. RS485 – 19,2kbps, gerência.

7. Saída de Alarme, 5V/20mA.

8. Entrada ASI de TS/BTS.

9. Saída ASI reconstruída.

10. Saída de FI desfasada 90º, Q.

11. Saída de FI em fase, I.

12. Entrada de Referência Externa.

13. Saída de Referência de 10MHz.

50

Circuitos

1. Fonte de Alimentação Chaveada.

2. Processador.

3. Reguladores Lineares, filtros.

4. Entrada e saída ASI.

5. FPGA.

6. Conversor Digital – Analógico.

7. Filtro de reconstrução.

8. Referência Interna de 10MHz.

9. PLL do oscilador de 130MHz.

51

Interface elétrica ASI (EN 50083-9);

Entrada de Transport Stream (TS) ou Broadcast

Transport Stream (BTS);

Modo Contínuo ou em Rajada, com 188 ou 204 bytes;

Equalizador Adaptativo de entrada para

reconstrução do sinal.

Equaliza automaticamente qualquer tamanho de

cabo coaxial, de zero a 300 metros ( 40 dB de

atenuação em 200MHz, Belden 8281).

Entrada ASI

52

Desempenho Típico:

Entrada ASI

53

Saída ASI

Mesmo sinal de entrada, porém equalizado.

Pode ser utilizado para alimentar outros

equipamentos, como analisadores de transport

stream, ou pode ser retransmitido para outras

estações de transmissão.

54

Fonte de Alimentação

Fonte de Alimentação Chaveada de 50W.

Freqüência de Chaveamento de 25kHz.

Eficiência maior que 85%.

Possui proteções contra consumo excessivo,

temperatura elevada e curto-circuito.

55

Referência Interna de 10MHz

OCXO – Oven Controlled Crystal Oscillator.

Estabilidade de Freqüência de 0,3ppm com temperatura

ambiente de 0 a 55 ºC.

Nível de 6dBm de saída com impedância de 50 Ohms.

Ruído de fase menor que -120dBc @ 10kHz.

Desligamento e comutação automática na presença de

referência externa.

56

Saída de FI

Saída de FI em 16,25MHz e BW = 6MHz.

Saída em quadratura, I e Q e nível de -20dBm cada.

Impedância de saída de 50 Ohms.

Nível de IMD a 3,15MHz do centro do canal menor que -

58dB.

57

Interface de Comunicação

RS485 Interface do modulador ISDB-TB com o Sistema de Gerência do Transmissor, que pode ser acessado remotamente usando os protocolos ModBus (canal telefônico) ou SNMP (ethernet).

Permite visualização de eventos.

Reconfiguração de parâmetros.

Leitura de medidas.

Taxa de comunicação de até 56 kbps para canal

telefônico e 10 Mbps para ethernet.

58

RS232

Utilizada para comunicação local.

Interface com o usuário baseada em Hyperterminal.

Taxa de 19200 bps.

Permite visualização de eventos.

Leitura de medidas.

Configuração dos parâmetros de modulação e

análise básica do Stream de entrada na versão mais

completa do modulador.

Interface de Comunicação

59

Exemplo da Interface de Parametrização da versão completa do modulador:

RS232Interface de Comunicação

Modulador ISDB-TB

HDTV + Recepção Móvel dentro de um canal de 6MHz

Transmissão hierárquica

Codificação de Canal

Reed Solomon (204,188) Outer code

204 bytes: total de bytes por pacote

188 bytes: total de bytes sem redundância

Para cada 2 bytes adicionados, pode corrigir 1 e detectar 2

16 bytes de redundância ou paridade

Corrige até 8 bytes errados em rajada

Detecta até 16 bytes errados

Dispersão de Energia Randomizador

Objetivo

Fazer com que a probabilidade de ocorrência de “0” e “1” seja 0,5

Faz o sinal se parecer com o ruído branco

PRBS (Pseudo Random Bit Sequence)

Sinal modulado tem sempre a mesma “aparência”independente da informação de entrada

Codificador Convolucional Inner Code

ObjetivoCombater erros (complementa RS)

Adiciona redundância

Taxa-mãe ½ com ajuste de puncionamento para 2/3, ¾, 5/6 e 7/8

Codificador Convolucional – Desempenho

Interleaver

É uma das tecnologias mais importantes nos sistemas de transmissão

Os sistemas de correção de erro são mais efetivos quando a natureza do ruído é randômica

O objetivo do interleaver é embaralhar o erro em rajada que ocorre no caminho do sinal

Interleaver

Tipos de Interleaver e seus efeitos

Byte Interleaver: Fica entre o outer coder e o inner coder. Randomiza o erro em rajada na saída do Viterbi decoder.

Bit Interleaver: Fica entre o Convolucional e o mapeamento. Randomiza o erro emsímbolos antes de entrar no Viterbi decoder.

Time Interleaver: Fica na saída do Frequency Interleaver. Randomiza o erro em rajada no domínio do tempo que é causado principalmente por ruído impulsivo, fading em recepção móvel etc.

Frequency Interleaver: Fica na saída do Mapeamento. Randomiza o erro em rajada no domínio da frequência que é causado principalmente por multi-percursos, interferêcia nas portadoras etc.

Time Interleaver

Frequency Interleaver Multi-percursos causam uma região de menor potência onde a

onda do multi-percurso tem fase contrária à da onda principal

Mapeamento Depende da modulação

Comparação entre Modulações

Formação do Quadro OFDM

SP – Scattered Pilots Usadas para compensar as distorções em frequência

causadas pelos multi-percursos

Todas são transmitidas com amplitude iguais e de máximo valor

Permitem fazer a estimação do canal antes da demodulação

TMCC Transmission Management and Configuration Control signal

Parâmetros de transmissão, multiplexação, controle e configuração

Sinal que carrega as informações de como o receptor deve realizar a demodulação da informação, assim como configurações da transmissão hierárquica e da configuração dos parâmetros dos segmentos OFDM

BST: Band Segmented Transmission OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing

BST: Band Segmented Transmission

OFDM Múltiplos sinais são enviados em diferentes frequências

FDM: Rádio e TV (vários canais)

Divide uma única transmissão em múltiplos sinais com menor ocupação espectral (dezenas ou milhares)

O sinal OFDM é a soma de várias sub-portadoras ortogonais entre si

Cada sub-portadora é modulada individualmente e independentemente

QPSK ou QAM

Cada uma das milhares de portadoras carrega um pedaço da informação

Boa imunidade à mútiplos percursos

Fantasmas na TV analógica

Utiliza a transformada de Fourier para sua geração (IFFT)

Alto PAR: peak-to-average ratio

Sobrecarga nos amplificadores

OFDM

Transmissão com portadora única

Toda informação em uma portadora

Transmissão OFDM

A informação está espalhada em várias portadoras

Ortogonalidade: o segredo do OFDM

A área sob um período é zero

O OFDM só usa portadora senoidais e cossenoidais

Ortogonalidade: o segredo do OFDM

Suponha duas frequência inteiras de ωt

f(t) = sennωt x senmωt (Harmônicas)

f(t) = ½ cos(n-m)ωt – ½ cos(n+m)ωt

f(t) = ∫ ½ cos(n-m)ωt - ∫ ½ cos(n+m)ωt (dentro de 1 período)

f(t) = 0 – 0

Espectro OFDM

Suponha um espectro da seguinte forma:

Todas são harmônicas de c1

cn = n x c1c2 = 2 x c1c3 = 3 x c1c4 = 4 x c1

Espectro OFDM

Transmitir a sequência abaixo nas 4 portadoras

Espectro OFDM

Conversão de série para paralelo

Espectro OFDM Sub-Portadoras Moduladas

Sub-carrier 1

Sub-carrier 2

Espectro OFDM Sub-Portadoras Moduladas

Sub-carrier 3

Sub-carrier 4

Espectro OFDM Soma das Sub-Portadoras Moduladas

Espectro OFDM

IFFT: Inverse Fast Fourier Transform

t n

x(k) coeficientes inteiros para cada frequência Dados em cada sub-carrier

X(n) é Domínio do tempo

Espectro OFDM

IFFT e FFT

Modulação OFDM Modos de Transmissão

Modo 1: IFFT de 2048 pontos



Fading ou Desvanecimento

Tempo de Guarda Prefixo Cíclico

Modulação em Quadratura

FI 16MHz

Taxa final de Transmissão

105

4. Multiplexer ISDB-TB

106

Multiplexador ISDB-TB

MultiplexadorISDB-TB

TS

TS

Aplicações

Parâmetros de

Modulação

BTS

188 bytes por pacote 204 bytes por pacote

32,5Mbps

107

Multiplexer

PrincipaisPrincipais CaracterCaracteríísticassticas

Trabalha com H.264 e MPEG-2

Permite transmissão de Interatividade – GINGA

Permite implementação de Gerador de Carrossel

Segue as recomendações das normas brasileiras

Em andamento: Seamless Switching

108

Multiplexer

109

Multiplexer Deve ter uma interface com o usuário para dizer como a

transmissão será feita Modo, intervalo de guarda, taxa do convolucional, layers etc.

TS 1

TS 2

TS 3

BTS

Usuário (IIP)Interatividade

(Servidor)

MUX ISDB-TB

110

MultiplexerFunções

Formar um feixe único contendo os 3 TS de entradaRearranjar a ordem dos pacotes segundo as tabelas de

multiplexaçãoInserir as informações de configuração da transmissãoInserir pacotes nulos para manter a taxa final de 32,5MbpsInserir dados da Interatividade

111

Configuração 13 segmentos: 1 HDTV

HD-SDI

ou

SD-SDI

Encoder HD ou SD

BTSMUX ISDB-TB

TS

112

Configuração 12+1: HDTV + Celular

HD-SDI

ou

SD-SDI

Encoder HD ou SD

Encoder Baseline Profile

BTSMUX ISDB-TB

120

5. Transmissor ISDB-TB

121

Visão Geral

Conteúdo: Vídeo, Áudio, Dados.

Codificação de Fonte: Reduz a redundância do conteúdo, diminuindo a taxa de

transmissão.

Codificação de Canal: Adequa as informações ao meio de transmissão.

Canalização, Amplificação: Aloca um determinado canal dentro do espectro

destinado a radiodifusão televisiva e aumenta a energia do sinal buscando a cobrir

uma determinada área.

ConteúdoCodificaçãode Fonte

Codificaçãode Canal

Canalização,Amplificação

AntenaTransmissãoEstúdio

122

Canalização e Amplificação

Up-Converter ExcitaçãoAmplificador

dePotência

Entradade FI

Saída de Canal

124


Up-converter diferenciado

Gaveta de Potência de Alto ganho

Filtros Passa-Faixa para atendimento das Máscaras

Linearização dos Amplificadores

125

Up-converter Diferenciado

Referenciado a 10MHz: GPS + Rubídio

Ruído de Fase segundo máscara

Estabilidade e passos de 1Hz

Off-set de 1/7 MHz = 143kHz

Necessário para 1-SEG

126

Gaveta de Potência de Alto GanhoReduz número de amplificadores em cascata

Ajuste de Fase e Ganho, gaveta a gaveta

Redução das perdas no processo de soma

Alta linearidade

31 dB @ 3,15MHz, sem linearização

Linearização do tipo DPD – Estado da Arte

127

Filtros Passa-FaixaNão há mais filtro notch

Filtro passa-faixa para atendimento às máscaras

Deve possuir:

Baixa inserção

Baixo Group Delay

Atacar mínimo possível

128

6. Sistema de Transmissão Completo

132

STL: Studio Transmitter Link – Opção 1

BTS

Modem

BTS

Modem

Modulador ISDB já está aqui dentro

133

BTS

Modem

BTS

Modem

Up-link Down-link

STL: Studio Transmitter Link – Opção 2

Modulador ISDB já está aqui dentro

134

O que fazer para digitalizara emissora?

135

Em resumo

Possuir a geração em SDI, HD ou SD, e/ou receber o sinal do satélite

Se for transmitir HD, adquirir a mesa de edição HD

Se for SD, pode usar o Up-converter Digital e transmitir em HD

Adquirir Encoders H.264 compatíveis com a forma de transmissão desejada

Adquirir um Multiplexer ISDB-TB que atenda às suas necessidades de transmissão (há multiplexers mais complexos no mercado)

Conectar o estúdio com o transmissor

Adquirir um transmissor ISDB-TB

136

7. Dimensionamento de Cobertura

137

Cobertura13 dB na teoria

10 dB na prática

Teste de campo antes de definir potência exata do transmissor

138

Diferentes Layers = Diferentes Coberturas

Diferença de C/N do 64QAM para QPSK

12 dB

Diferentes modelos de recepção

Analisar cobertura para

Indoor Fixa

Indoor Portátil – Pior caso

Outdoor PortátilQPSK

64QAM

139

Analisar o Efeito Cliff para cada tipo de recepção

Escolher a potência que atenda o maiornúmero de casos

Não satura perto da torre

Não extrapola os limite do contorno protegido

Minimizar áreas de sombra

3 layers

Analisar cobertura paraas 3 modulações

QPSK

64QAM

16QAM

140

Cuidado!Não se deve alterar os parâmetros de

transmissão de acordo com o conteúdo!

Alteração na área de cobertura

Dimensionar para maior taxa

Completar com pacotes nulos

Folga para dados e interatividade

141

O dimensionamento de cobertura para TV Digital écomplicado se realizado de forma empírica

Não avaliamos os efeitos das interferências

Software de Predição de Cobertura

ITU-R 1546

LINK

142

8. Gap-fillers e Cancelador de Eco

143

Objetivo Cobrir uma área de sombra não

atendida pelo transmissor principal

144

Solução

Usar transmissores de baixa potência, na mesma mesma mesma mesma frequênciafrequênciafrequênciafrequência, transmitindo a mesma mesma mesma mesma informainformainformainformaççççãoãoãoão

De 100mW até 500W

Erro de frequência menor que 1Hz (GPS)

O atraso do sinal principal e do sinal do gap filler deve cair dentro da margem do intervalo de guarda Pulo do Gato

2 formas Recebe BTS Microondas Digital Recebe canal CanceladorCanceladorCanceladorCancelador de Ecode Ecode Ecode Eco

145

Cancelador de Eco

TX Principal

Gap Filler

Antena RX Antena TX

Cancelador de Eco

Área de Sombra

146

Cancelador de Eco

Área de Sombra

147

Sincronismo

148

SFN – Single Frequency Network

MUX

ISDB

149

9. Medidas do sistema de transmissão

150

Dois MundosDois MundosDois MundosDois Mundos

Mundo Analógico–Relação sinal-ruído de vídeo, DG (Differencial Gain), DP (Differencial Phase), group delay entre outras.

Mundo Digital–O que devo fazer para avaliar adequadamente o sistema de transmissão?

151

Critérios de Medidas para Transmissores Digitais

1. Potência de Saída

2. Emissões Espúrias

3. Modulation Error Ration (MER)

4. Ruído de Fase

5. Bit Error Rate (BER)

6. Máscara de Emissão

152

Potência de Saída

Valor da Potência Média (RMS)

Wattímetro de absorção ou analisador de espectro

Freqüência Central Sapam RBW VBW Modo de Detecção BW do Canal

Freqüência do Canal 10MHz 30 kHz 300kHz Sample 6MHz

153

Potência

ReferênciaSe um transmissor é capaz de fornecer 1kW1kW1kW1kW de sinal

analógico, se o seu excitador for trocado por um digital ISDB-TB, este transmissor agora deveráfornecer 250W 250W 250W 250W

Note porém que o 1kW foi medido no pico de sincronismo e o 250W foi medido no wattímetro de absorção (RMS)

Isto porque o PAR do sinal OFDM é muito maior

Exige maior linearidade do transistor

Sinal mais “pesado”

Esta relação é apenas de potência

Não está relacionada com cobertura

154

Emissões Espúrias

Emissões de harmônicas, emissões parasitas, produtos de intermodulação, produtos de conversão de freqüência entre outros.

Valores expressos em W/dBm ou dBc.

Banda de Freqüência Básica Potência Média Permitida para Emissão Espúria

De 70 MHz a 142 MHz

ou De 144 MHz a 146

MHz

Máximo 1 mW e, pelo menos, 60dB abaixo da potência média do canal

De 142 MHz a 144

MHz e de

146 MHz a 162,0375

MHz

Máximo 1 mW e pelo menos 80 dB abaixo da potencia média do canal,

quando a freqüência do canal está entre142 MHz e 144 MHz ou entre 146

MHz e 162,0375 MHz, e potência média 60 dB abaixo quando essa freqüência

está em qualquer outro valor.

De 162.0375 MHz a

335.4 MHz Máximo 1 mW e pelo menos 60dB abaixo da potência média do canal.

De 335.4 MHz a 470

MHz

Máximo 2.5 µW para equipamentos de transmissão com potencia média de 25 W ou menor.

Máximo de 1mW e pelo menos 70 dB abaixo da potencia média do canal, para

equipamentos de transmissão com potência de mais de 25 W.

De 470 MHz a 960

MHz

Máximo 25 µW para equipamentos de transmissão com potencia média de 25 W ou menor.

Máximo de 20mW e, pelo menos 60dB abaixo da potencia média do canal

para equipamentos de transmissão com mais de 25 W

155

Emissões Espúrias

Analisador de espectro

Faixa dinâmica de pelo menos 70dB

Resolução (RBW) entre 1kHz e 1MHz

Os parâmetros de transmissão

PRBS 2^23-1 8K 64QAM 7/8 IG = ¼ COFDM

156

Emissões Espúrias

157

Modulation Error Ratio

MER

Medida da degradação total no sinal transmitido devido a presença residual da portadora (a portadora não foi totalmente suprimida) e degradações nas respostas de amplitude/freqüência e fase/freqüência

Um valor de MER de pelo menos 31dB deve ser alcançado na saída do transmissor

( )

( )dB

QI

QI

MERN

j

JJ

N

j

JJ

+

+

=

∑

∑

=

=

1

22

1

22

log10

δδ

158

Bit Error Rate (BER)

Taxa de erro é a relação do número de bits recebidos incorretamente em relação ao número total de bits emitidos durante um determinado intervalo de tempo

Taxa de erro na saída do transmissor = Zero

Parâmetros de transmissão

PRBS 2^23-1 8K 64QAM 7/8 IG = ¼ COFDM

159

Medidas de MER e BERTAXA ÙTIL OFFSET LAYERS MODO IG FEC MODULAÇÃO I MER BER

21,298 31Hz 1 8k 1/8 7/8 64QAM 2 42 dB 0.00 E-10

19,329 31Hz 1 8k 1/16 ¾ 64QAM 2 43 dB 0.00 E-10

17,842 31Hz 2 8k 1/16 ¾ 64QAM 2 43 dB 0.00 E-10

0,330 31Hz 8k 1/16 ½ QPSK 4 43 dB 0.00 E-10

19,660 32Hz 2 8k 1/8 7/8 64QAM 2 44 dB 0.00 E-10

0,416 32Hz 8k 1/8 2/3 QPSK 4 44 dB 0.00 E-10

21,298 31Hz 1 4k 1/8 7/8 64QAM 4 44 dB 0.00 E-10

19,329 31Hz 1 4k 1/16 ¾ 64QAM 4 44 dB 0.00 E-10

17,842 31Hz 2 4k 1/16 ¾ 64QAM 2 44 dB 0.00 E-10

0,330 31Hz 4k 1/16 ½ QPSK 4 44 dB 0.00 E-10

19,660 32Hz 2 4k 1/8 7/8 64QAM 2 44 dB 0.00 E-10

0,416 32Hz 4k 1/8 2/3 QPSK 4 44 dB 0.00 E-10

21,298 32Hz 1 2k 1/8 7/8 64QAM 4 43 dB 0.00 E-10

19,329 31Hz 1 2k 1/16 ¾ 64QAM 4 42 dB 0.00 E-10

17,842 31Hz 2 2k 1/16 ¾ 64QAM 0 44 dB 0.00 E-10

0,330 31Hz 2k 1/16 ½ QPSK 4 44 dB 0.00 E-10

19,660 31Hz 2 2k 1/8 7/8 64QAM 0 44 dB 0.00 E-10

0,416 31Hz 2k 1/8 2/3 QPSK 4 44 dB 0.00 E-10

16,851 31Hz 2 8k 1/8 ¾ 64QAM 2 44 dB 0.00 E-10

0,416 31Hz 8k 1/8 2/3 QPSK 4 44 dB 0.00 E-10

160

BER

MER

161

Medida de MER

Estabilidade do LO melhor que 1HZ1HZ1HZ1HZ

Referenciado a GPS, Rubídio ou OCXO

162

Ruído de Fase

Pode ocorrer devido a instabilidade dos osciladores locais

Em processos de modulação COFDM, o ruído de fase pode causar um erro de fase generalizado que afeta todas as portadoras ao mesmo tempo

Giro intermitente de constelação

Offset de Freqüência Nível

10 Hz -65 dBc/Hz

100 Hz -85 dBc/Hz

1 kHz -85 dBc/Hz

10 kHz -95 dBc/Hz

100 kHz -113 dBc/Hz

1 MHz -130 dBc/Hz

163

Ruído de Fase

164

Máscara de EmissãoDiretamente relacionada com a intermodulação ou shoulders

A intermodulação é composta de energia espectral indesejável tanto dentro quanto fora da banda

Energia espectral dentro da banda: degradação do sinal transmitido

Energia espectral fora da banda: interferência em canais adjacentes

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Desvio em relação a frequência Central do Canal [em MHz]

Atenuação [em dBc/10kHz]

Máscara não-crítica

Máscara sub-crítica

Máscara crítica

36dB43dB50dB

165

Excitação

166

Máscara de Emissão

167


168


169

Transmissor 2,5kW

170

Transmissor 2,5kW

171

Transmissor 2,5kW

172

Transmissor 2,5kW

173

Transmissor 2,5kW

174

Transmissor 2,5kW

175

Transmissor 2,5kW

176

Transmissor 2,5kW

177

Transmissor 2,5kW

178

Observações

Principais requisitos de um transmissor para TV Digital

Excelente ruExcelente ruExcelente ruExcelente ruíííído de fase dos osciladores;do de fase dos osciladores;do de fase dos osciladores;do de fase dos osciladores;

MMMMíííínima filtragem possnima filtragem possnima filtragem possnima filtragem possíííível;vel;vel;vel;

Uso de tUso de tUso de tUso de téééécnicas de cnicas de cnicas de cnicas de linearizalinearizalinearizalinearizaççççãoãoãoão....

A MER é o parâmetro que melhor sintetiza o efeito destes três parâmetros.

Sua observação constante levará a um bom monitoramento do sistema.

179

10. Perguntas & Respostas

180


ObrigadaObrigadaObrigadaObrigada pela sua pela sua pela sua pela sua participaparticipaparticipaparticipaçççção!ão!ão!ão!

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