SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA

TELECOMUNICACIONES

TEMA:

CONCEPTOS BASICOS DE TDT TERRESTRE

PRESENTADO A:OSCAR GIOVANNI MONTOYA.

PRESENTADO POR:

ADOLFO ARRIETA

10-MARZO-2014

¿QUE ES OFDM?

La modulación OFDM que se utiliza en la TDT para ver la gran complejidad que plantea. Se trata de una técnica de modulación digital de espectro ensanchado para alcanzar una buena calidad en entornos hostiles como es el canal radio. En TDT se utilizan dos tipos el 8k y el 2k. Vamos a tratar solamente el 8k ya que es el que se va a utilizar

En un sistema 8k OFDM existen 8192 portadoras (N=8192). La frecuencia de símbolo es fs =9.14 MHz, siendo el periodo de símbolo Ts=N/fs=896 ms. Teniendo en cuenta que en ese tiempo hay que hacer todas las operaciones de demodulación y que la complejidad del cálculo de una FFT es aproximadamente Nlog2 N=106496 operaciones; nos lleva a una velocidad de proceso del orden de 120 Millones de operaciones por segundo que es lo suficiente grande para que esta tecnología tardase en llegar hasta que surgieran potentes procesadores y a precio razonable.

Características modulación OFDM es muy robusta frente al multitrayecto, que es muy habitual en los canales de radiodifusión, frente a los desvanecimientos selectivos en frecuencia y frente a las interferencias de RF. Debido a las características de esta modulación, las distintas señales con distintos retardos y amplitudes que llegan al receptor contribuyen positivamente a la recepción, por lo que existe la posibilidad de crear redes de radiodifusión de frecuencia única sin que existan problemas de interferencia

Los beneficios de OFDM son una eficiencia espectral alta, resistencia a interferencias de RF, y baja distorsión de multi-camino. Esto es útil porque en un escenario broadcasting terrestre hay canales multicamino (la señal transmitida llega al receptor de varios caminos y de diferentes distancias).En OFDM las subportadoras usadas para transmitir son escogidas de modo que sean ortogonales entre sí (desfase de 90º entre señales de la misma frecuencia).

Ventajas Esto tiene una ventaja para realizar la modulación, que puede ser realizado por una simple Transformada Inversa de Fourier Discreta (IDFT) el cual puede ser implementado muy eficientemente mediante una I Fast Fourier Transform (IFFT) en concordancia con el receptor solo se necesita una FFT para invertir esta operación, de acuerdo a la Transformada de Fourier la forma del pulso rectangular guiara a los espectros de las subportadoras del tipo sin (x)/x.

El receptor y el transmisor deben estar perfectamente sincronizados. Esto significa que ambos deben asumir exactamente la misma frecuencia y la misma escala de tiempo para la transmisión. Los componentes análogos,

parte del transmisor y receptor deben ser de muy alta calidad.}No debería haber canales multicamino.

Modulación QPSK y 16-QAM

Sistemas que usan tecnología ofdm La televisión digital terrestre La radio digital, la tecnología ADSL el protocolo de red de área local IEEE 802.11a/g.3GPP reléase 8 y conocido como LTE (Long Term Evolution) y reléase 10 ó LTE-Advanced.WiMAX.Telefonía móvil de última generación

Características Técnicas: OFDM Técnica de transmisión multiportadora OFDM (Orthogonal Frecuency Division Multiplexing).Divide el ancho de banda disponible en diferentes subportadoras de banda estrecha (FDM).

OFDM Y SU DIFERENCIAS CON COFDM

COFDM es una mejora respecto de OFDM para canales muy selectivos o variantes ya que: puede soportar multitrayecto severo, la presencia de interferencias de banda estrecha de co-canal, la cancelación de la señal, el ruido de impulsos y la reducción rápida de la amplitud de la señal. La codificación (la “C” en COFDM) es el ingrediente clave. Sin embargo, los resultados deseados solo se logran cuando la codificación se integra estrechamente con el sistema de OFDM junto con el entrelazamiento de portadoras.

Las características comunes de COFDM y OFDM son:

La ortogonalidad.

Los esquemas de modulación de las portadoras.

La adición del intervalo de Guarda.

La sincronización.

La ecualización.

Aunque la ortogonalidad y los esquemas de modulación de las portadoras son propios de OFDM, la adición del intervalo de guarda, la sincronización y la ecualización ya son mejoras pertenecientes de OFDM, Las mejoras de COFDM sobre OFDM son: los errores. El entrelazamiento de las portadoras de datos en frecuencia o en tiempo y frecuencia, La información de estado del canal (Channel State Information) combinado con la decodificación con decisión Flexible (Soft-Decision Decoding) para incrementar el desempeño del codificador de Viterbi.

En modulación RF que significa I-Q.

Una técnica de modulación que se presta bien a los procesos digitales se denomina "modulación IQ", donde "yo" es el componente "en fase" de la forma de onda, y la "Q" representa el componente en cuadratura. En sus diversas formas, la modulación IQ es una forma eficiente para la transferencia de información, y también funciona bien con los formatos digitales. Un modulador IQ puede crear realmente AM, FM y AM. Funciona así:

Cuando se modula una portadora con una forma de onda que cambia la frecuencia de la portadora ligeramente, se puede tratar la señal de modulación como fasor. Tiene tanto una real y una parte imaginaria, o una en fase (I) y una parte en cuadratura (Q). Ahora construir un receptor que bloquea a la compañía, y se puede descifrar la información mediante la lectura de las partes I y Q de la señal de modulación. La información aparece en un diagrama polar como en la figura 2 a continuación.

El avión I / Q muestra dos cosas:

1. Lo que la portadora modulada está haciendo con respecto a la portadora no modulada y ...

2. ¿Qué banda base I y Q insumos se requieren para producir la portadora modulada.

No modulada (a) y modulada (b) un vehículo. El eje positivo que se elige arbitrariamente para representar a 0 grados con respecto a la portadora no modulada. En la parte (a), ya que la trama de la portadora modulada es relativo a la portadora sin modular, una portadora no modulada aparece como un vector fijo a lo largo del eje I positivo. En la parte (b), una portadora modulada a la misma frecuencia que la portadora no modulada, pero compensado por 45 grados aparece como un vector fijado en 45 grados.

Para producir la portadora en la figura. 2b, se exigiría a los mismos valores de CC en las entradas del modulador I y Q. Suponiendo ganancia unidad en el modulador, para producir una portadora de amplitud unidad en 45 grados, las entradas I y Q deben ser ambos valores de corriente continua de Q DC = Me dc = 0.707.

Las entradas de banda base (los productores de la información), deberán, evidentemente, variar con el tiempo, creando una diferencia entre las portadoras moduladas y no moduladas. El diagrama de bloques del modulador se muestra a continuación. La primera señal pasa a través de un convertidor A / D, se comprime, para comprobar errores y codificada, entonces enviado a través de un filtro a los mezcladores IF y RF:

Modulador IQ y la cadena transmisor. Señal de banda aparece a la izquierda. Bloquear "A" a la derecha de la A / D hace la compresión y corrección de errores.

De qué se trata la modulación VSB, y en que estándar de TDT se usa

La modulación SSB es buena para el caso de voz en donde no tenemos componentes a baja frecuencia de forma que se puede demodular la señal de forma sencilla. Cuando la señal moduladora m(t) tiene componentes a frecuencias extremadamente bajas (como en el caso de señales de TV), la lateral superior e inferior se juntan a la frecuencia de la portadora. Por ello, la modulación SSB no es apropiada debido a la dificultad de aislar una de las bandas laterales. Esto sugiere otro tipo de modulación: la banda lateral residual (VSB: Vestige SideBand), que establece un compromiso entre SSB y DSB. En este tipo de modulación se transmite casi completamente una de las bandas laterales, mientras que la otra se transmite una parte muy pequeña (la banda residual). Para el caso de una señal moduladora con ancho debanda W como la de la figura 6.1, el espectro de la señal VSB usando banda residual superior se muestra la cantidad de banda lateral no deseada transmitida (superior) compensa a la cantidad de banda lateral deseada eliminada(Inferior).

Como consecuencia del desarrollo de diferentes sistemas de transmisión de televisión analógica a color, se han creado varios estándares para la transmisión de televisión digital terrestre. Existen tres zonas de normalización en cuanto a Televisión Digital se refiere: Japón, Estados Unidos y Europa. En las tres zonas se utiliza MPEG-2 como técnica de compresión de vídeo; sin embargo, los estándares en estas zonas son diferentes: ATSC (Advanced Televisión System Committee): Desarrollado en Estados Unidos en 1993 por la Gran Alianza, consorcio integrado por AT&T, Zenith, MIT, entre otros. Sus características están basadas en el

sistema NTSC. El sistema de modulación utilizado es el 8VSB. ISDB-T (Terrestrial - Integrated Services Digital Broadcasting) Desarrollado en Japón como consecuencia del desarrollo de la HDTV – Televisión de alta definición. Este sistema de transmisión analógico fue desarrollado en Japón en los años 80´s pero ocupaba un ancho de banda de 12 MHz, por lo que no podía alojarse en los canales convencionales de 6, 7 u 8 MHz Los ingenieros concluyeron que para tener una televisión de alta definición (parecida a la del cine), la nueva televisión debería ser digital. Utiliza un sistema de modulación BST-OFDM. DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestrial): TDT (Televisión Digital Terrestre) es el nombre popular con el que se conoce al estándar DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial), diseñado para la transmisión de emisiones de televisión mediante técnicas de modulación y codificación digitales. El estándar DVB-T forma parte de una familia de estándares para la transmisión de emisiones de televisión digital según diversas tecnologías: emisiones desde satélites geoestacionarios (DVB-S), por redes de cable (DVB-C), emisiones mediante la red de distribución terrestre de señal usada en la televisión analógica tradicional (DVB-T) e incluso para emisiones destinadas a dispositivos móviles con reducida capacidad de proceso y alimentados por baterías (DVB-H). Sus características están basadas en el sistema PAL, y ha sido desarrollado por el grupo europeo DVB (Digital Video Broadcasting) que agrupa a varios fabricantes de equipos de televisión europeos. La modulación utilizada es COFDM. En el siguiente cuadro podemos observar algunas diferencias de los estándares ATSC y DVB-T:

Cuántos bytes útiles se envían en una TS en DVB-T

El sistema DVB-T permite transmisiones jerárquicas. En este caso hay 2 flujos de transporte, uno de ellos denominado de “alta prioridad” (HP”) que tiene baja velocidad y por tanto menor calidad de imagen, modula las portadoras con un esquema de modulación muy robusto frente al ruido (QPSK) mientras que el segundo flujo de transporte, denominado de “baja prioridad” (“LP”) complementa al anterior en cuando a velocidad u calidad de imagen y combina su información con el anterior de forma que las portadoras son moduladas finalmente con un esquema más exigente en cuanto a relación señal/ruido. En el caso de que este ultimo utilice 54 bits por cada 2 bits del de alta prioridad, se alcanzaría una constelación total para la señal emitida de 64 –QAM- En la zona del área de cobertura donde se reciba la señal con buena relación S/N, la imagen recuperada, de alta calidad, corresponderá a la combinación de los dos flujos (alta y baja prioridad) mientras que en caso contrario la calidad de imagen recibida será peor, correspondiendo solo al flujo de alta prioridad.

El “entrelazado de bits” se realiza por bloques y solo actúa sobre los datos útiles. El tamaño de estos bloques es de 126 bits según el estándar para todos los entrelazadores, aunque la secuencia de entrelazado es diferente de unos a otros. El tamaño implica que el proceso se repite un número exacto de veces por cada símbolo OFDM, tanto usando 2k como 8k.

En qué banda se encuentran los canales TDT aceptados por la comisión nacional de tv.

La transmisión de TDT se realiza siguiendo los parámetros técnicos establecidos por diferentes estándares tecnológicos. Existen varios y su uso por parte de los estados responde a su capacidad para crear estándares, a su ubicación geográfica y a su pertenencia a la esfera de influencia de los estados creadores de estándares. Así, el ATSC estadounidense es empleado en Norteamérica: Canadá, Estados Unidos y México, así como en países relacionados a su desarrollador: Corea del Sur, Honduras, El Salvador y República Dominicana. El estándar japonés ISDB-T se utiliza en Japón, Filipinas y en la mayoría de los países del centro y sur de América: Brasil, Bolivia, Perú, Argentina, Paraguay, Chile, Venezuela, Ecuador, Costa Rica, Nicaragua, Guatemala y Uruguay (con excepción de Colombia, Panamá, Guyana, Suriname, Honduras y El Salvador). El DVB-T europeo se emplea en la Unión Europea, Australia, Sudáfrica, Namibia, Panamá, Colombia y Turquía. En China se usa el DTMB (antes denominado DSM-T/HDSM).

Qué es Crominancia y luminancia

La crominancia es la componente de la señal de video que contiene las informaciones del color. Por otra parte, luma es la componente que codifica la información de luminosidad de la imagen, el color está definido por dos magnitudes: la saturación, que nos da la "cantidad" de color, y el matiz (en inglés hue) que nos indica "qué color es". Dependiendo del sistema utilizado para la codificación de una imagen estas dos magnitudes toman diferentes formas, la idea de la transmisión del color en televisión como crominancia y luma se debe a Georges Valensi y fue expuesta en 1938. Por aquel tiempo las pruebas realizadas transmitiendo las señales RGB evidenciaban la incompatibilidad con el sistema de televisión monocromática. Para ver y medir la señal de crominancia se utiliza el vectorscopio.

La señal de video consta de lo que se llama luminancia y crominancia, y de los sincronismos. La amplitud se sitúa entre los -0,3V del nivel inferior del sincronismo hasta los 0,7V que corresponde al blanco. La señal propia es la referida a la luminancia con los sincronismos, a esta se le añade la señal de crominancia, con su sincronía propia, la salva de color, de tal forma que la crominancia monta encima de la luminancia.

El ancho de banda de la señal de luminancia suele ser del orden de 5MHz pero depende del sistema empleado. La crominancia es una señal modulada en cuadratura, es decir en amplitud y en fase). La portadora se le denomina subportadora de color y es una frecuencia próxima a la parte alta de la banda, en PAL es de 4,43Mhz, evidentemente esta frecuencia tiene relación con el resto de frecuencias fundamentales de la señal de video que están referenciadas a la frecuencia de campo que toma como base, por cuestiones históricas, la frecuencia de la red de suministro eléctrico, 50Hz en Europa y 60Hz en muchas partes de América

Cuál es la frecuencia de barrido vertical en televisión

Fig.1 Separador de sincronismo a comparador

La señal de partida de nuestro circuito separador de sincronismo puede observarse en la figura 1 a ritmo horizontal en las dos versiones que suelen usar los Tv actuales. Arriba la señal con croma y abajo la señal sin croma. Un separador de sincronismo puede ignorar la frecuencia de 3,58 MHz y separar el sincronismo compuesto desde una señal no filtrada que siempre tiene flancos más abruptos y precisos.

Normalmente las etapas de FI suelen entregar señales directas de video: es decir blanco señal alta negro señal baja. Precisamente la señal que estamos mostrando es una señal de barras de color en donde la primer barra posterior al sincronismo es la blanca y la siguiente la amarilla que tiene el máximo valor de brillo. La ultima barra de color es la azul con el mínimo valor de brillo y luego se observa la banda negra coincidente con el pedestal de borrado, todo lo que está por debajo del pedestal de borrado es la señal de sincronismo, de la cual se observa claramente el pulso de sincronismo horizontal y en forma difusa como una línea horizontal de bajo brillo con un corte central, el sincronismo vertical.

La amplitud pico a pico depende del TV pero por lo general se trata del valor normalizado de 1V desde el pico del pulso de sincronismo vertical hasta la barra blanca. La zona de sincronismo ocupa hasta un nivel de tensión de 300 mV.

La frecuencia de barrido vertical, en el caso de la Tv, el barrido vertical, es de 25Hz, y como esta formada por 625 hileras de puntos a lo alto, la frecuencia horizontal es 15625 Hz, para la norma de EEUU, es 30, 525, 15750. Para evitar el posible parpadeo que esto puede producir, se ha duplicado la frecuencia de barrido vertical, produciendo un entrelazado, es decir que la primera pasada a lo vertical toma por ejemplo las hileras impares, y la próxima las pares. Los pulsos de sincronismo se usan para disparar el barrido en un sentido o en el otro, en el reproductor de la imagen, asimismo para determinar el comienzo de un cuadro y el inicio del otro.

Si se tiene una Frecuencia RF = 401.25 MHz, Ancho de banda del canal = 8 MHz Estándar de modulación = televisión análoga = normal. Hallar: frecuencia de sintonía, Frecuencia final, frecuencia del audio, frecuencia de luminancia.

Portadora de video: portadora que modula la información de luminancia de señal de video. es la portadora principal del aspecto de la señal de TV, o sea la que ocupa mayor tamaño en el rango de frecuencias, y es la que se toma como referencia cuando sintonizamos la señal de TV análoga .Sub portadora de color: portadora que modula la información de crominancia de la señal de video. Se encuentra a los 4,43MHz de la portadora de video.

Sub portadora de sonido: portadora que modula la señal de audio.