Seção: Rádio e TV

 

TV Digital II: Modos de Transmissão e Modulação

 

Na TV Digital os sinais digitais podem ser irradiados por diferentes meios. Os meios utilizados nos sistemas de TV digital são o meio terrestre, via-satélite e via cabo.

 

No meio terrestre, os sinais são transmitidos no ar por ondas de radiofrequência. Este é o meio que está em fase de implantação no Brasil devido ao custo econômico mais baixo, necessitando da adaptação por parte das emissoras de televisão e da aquisição dos receptores por parte dos consumidores.

 

No meio via-satélite, os sinais são transmitidos por um satélite e necessitam de uma antena parabólica específica e um receptor para recepção. Aqui no Brasil há alguns satélites com transmissões digitais abertas e há transmissões por assinaturas de operadoras de TV em que o usuário efetua uma assinatura e recebe o sinal através de uma antena parabólica específica e um receptor.

 

No meio via-cabo, os sinais são transmitidos através de uma rede de cabos convencionais que vão até a casa dos assinantes, que necessitam de receptor para sua recepção. Esses serviços são oferecidos por operadoras de televisão por assinatura. Atualmente é o meio mais utilizado mundialmente.

 

Dependendo do meio utilizado (terrestre, satélite, cabo) a largura de banda disponível para transmissão depende de técnicas e considerações de ordem administrativa. As condições técnicas, em especial a relação sinal-ruído, têm uma variação considerável entre os sinais provenientes de um satélite (sinal fraco, mas estável, que provém de transmissor de energia localizado a mais de 36000 km de distância), de uma rede de cabos (onde os sinais são geralmente fortes e estáveis) e de um transmissor terrestre onde as condições variam bastante, especialmente no caso de recepção móvel [5].

 

Para uma recepção satélite, a relação sinal-ruído pode ser muito pequena (10 dB ou menos), mas o sinal dificilmente sofre o efeito de ecos [5].

 

Para recepção via cabo, a relação sinal-ruído é muito forte (geralmente 30 dB), mas o sinal pode ser afetado por ecos devido à incompatibilidade de impedância da rede [5].

 

No caso da recepção terrestre, as condições são mais difíceis, especialmente se a recepção móvel com antenas simples é necessária (ecos variáveis devido à multicaminhos, interferência e importantes variações no nível do sinal) [5].

 

Por essas razões as técnicas de modulação têm que ser diferente, de modo que possam ser otimizadas para restrições específicas da transmissão do canal e ter compatibilidade com transmissões analógicas existentes [5].

 

Para o satélite a largura do canal é geralmente de 27 a 36 MHz, porque há necessidade de utilização de frequência modulada (FM) para a transmissão de um programa de TV analógica (largura de banda de 6 a 8 MHz associados com as portadoras de áudio), devido à baixa relação sinal-ruído descrita anteriormente [5].

 

Para uma rede de cabos ou terrestre, a largura do canal varia de 6 a 8 MHz, devido ao uso de AM com uma faixa lateral vestigial (VSB) para vídeo e uma ou mais portadoras de áudio [5].

 

As transmissões digitais precisaram se adequar às transmissões analógicas com relação à largura do canal.

 

Modulação de Sinais Digitais

 

Sinais digitais são sequências de pulsos retangulares representando 0s e 1s. Dependendo das características do canal, muitos bits podem ser combinados para formar símbolos, a fim de aumentar a eficiência espectral da modulação. Entretanto, sem filtragem, o espectro da frequência dos sinais digitais é teoricamente infinito, o que implicaria em uma largura de banda infinita para sua transmissão, o que não é possível. A filtragem será obrigada a limitar a largura de banda necessária, e ela é escolhida de forma a aperfeiçoar o desempenho da cadeia de transmissão global. A limitação da largura de banda de um sinal resulta em um aumento teoricamente infinito da sua resposta temporal, que, sem precauções especiais, resulta em sobreposições entre os símbolos sucessivos, e isto se chama interferência inter-símbolo (ISI) [5].

 

Para evitar esse problema, a filtragem deve satisfazer o primeiro critério de Nyquist, para que a resposta temporal apresente zeros às vezes que são múltiplas do período T do símbolo. O filtro mais comum utilizado é o filtro de Nyquist. Para aperfeiçoar a largura de banda necessária e a relação sinal-ruído, a filtragem é dividida em partes iguais entre o transmissor e o receptor. Esta filtragem é caracterizada pelo fator de roll-off, α, que define a sua inclinação[5].

 

Para um sinal com um período T de símbolo, a largura de banda B ocupada após a filtragem de Nyquist com roll-off é dada pela relação [5]:

 

(3)

 

Tipos de Modulações Digitais

 

Para transmitir os sinais digitais são utilizadas técnicas de modulações digitais que são obtidas através da variação de amplitude, frequência e fase.

 

Modulação por Chaveamento de Amplitude ASK

 

A modulação ASK (Amplitude Shift Keying) consiste na modificação do nível de amplitude da onda portadora em função do sinal digital de entrada a ser transmitido. O sinal modulante assume um dos dois níveis discretos da fonte de informação (nível lógico 0 ou 1). As principais características dessa modulação são: facilidade de modulação e demodulação, pequena largura de faixa e baixa imunidade a ruídos. Por possuir essas características ela é indicada nas situações em que exista pouco ruído para interferir na recepção do sinal ou quando o custo baixo é essencial. A figura 5.1 mostra o esquema de modulação ASK [13].

 

Figura 12: Modulação ASK

Fonte: UFRGS (2010 A)

 

Modulação por Chaveamento de Frequência FSK

 

A modulação FSK (Frequency Shift Keying) consiste na variação da frequência da onda portadora em função do sinal digital a ser transmitido. A amplitude da onda portadora é constante durante o processo de modulação e a onda resultante varia a sua frequência conforme os níveis lógicos do sinal modulante. A principal característica dessa modulação é a boa imunidade a ruídos, mas necessita de uma maior largura de banda. A figura 5.2 mostra o esquema da modulação FSK [14].

 

Figura 13: Modulação FSK

Fonte: UFRGS (2010 B)

 

Modulação por Chaveamento de Fase PSK

 

A modulação PSK (Phase Shift Keying) consiste na variação da fase da onda portadora em função do sinal digital a ser transmitido. Quando ocorre uma mudança de nível lógico do sinal a ser transmitido há uma mudança na fase da onda portadora para indicar a mudança do nível lógico do sinal a ser transmitido. Essa modulação é a que apresenta melhor imunidade a ruídos e um significativo aumento da velocidade de transmissão. A figura 5.3 apresenta um esquema da modulação PSK [16].

 

Figura 14: Modulação PSK

Fonte: UFRGS (2010 C)

 

Modulações Utilizadas em TV Digital

 

Os sistemas de Televisão utilizam modulações com base nas descritas acima e elas são escolhidas pelas características dos meios de transmissão dos quais vão ser irradiados.

 

Modulação de Amplitude em Quadratura QAM

 

Essa modulação QAM (Quadrature Amplitude Modulation) é uma combinação entre as modulações ASK e PSK. Isso significa que há variação de fase e amplitude na onda portadora de acordo com a informação digital a ser transmitida [5].

 

A fim de aumentar a eficiência espectral do processo de modulação, diferentes tipos de modulação de amplitude em quadratura são utilizados. Essas modulações foram desenvolvidas inicialmente para transmitir dois sinais analógicos independentes em uma portadora [5].

 

Para formar o sinal é utilizada uma portadora que recebe um nível de amplitude Q determinado pela informação a ser transmitida;m seguida a portadora é defasada em 90º e recebe outro nível de amplitude I determinado pela informação. A seguir esses níveis são somados pela equação S(t) = Q sen(ωt) + I cos(ωt) para gerar o sinal QAM. O resultado desse processo pode ser representado por uma constelação de pontos no espaço Q e I representando os valores que eles podem assumir. A tabela 5.1 apresenta as principais características e a denominação de alguns esquemas de modulação em quadratura em função do número de bits para cada um dos sinais I e Q [5].

 

Tabela 3: Principais características da modulação em quadratura

I / Q CODIFICAÇÃO (BITS)

BITS / SÍMBOLO

Nº DE ESTADOS

ABREVIAÇÃO

1

2

4

QPSK=4-QAM

2

4

16

16-QAM

3

6

64

64-QAM

4

8

256

256-QAM

Fonte: BENOIT, 2008

 

A modulação 16-QAM indica que cada símbolo é formado por 4 bits de informação o que resulta em 16 símbolos. A modulação 32-QAM indica que cada símbolo é formado por 5 bits de informação resultando em 32 símbolos. Esses tipos de modulação são utilizados no sistema DVB na transmissão via micro-ondas utilizando frequências abaixo de 10 GHz.

 

Já a modulação 64-QAM apresenta 6 bits de informação resultando em 64 símbolos. Essa modulação é utilizada nos sistemas ATSC, DVB, e ISDB nos modos de transmissão via cabo, e no sistema europeu na transmissão via micro-ondas utilizando frequências abaixo de 10 GHz.

 

A figura 5.4 mostra a constelação da modulação 64-QAM. Esses símbolos representam a situação na saída do modulador, onde cada ponto é bem distinto dos seus vizinhos, de modo que não há ambiguidade quanto ao valor simbólico a este nível [5].

 

Figura 15: Constelação de um sinal 64-QAM

Fonte: BENOIT, 2008

 

Modulação QPSK

 

Como vimos à modulação PSK varia a fase da onda portadora em função do sinal digital a ser transmitido. O QPSK é uma modulação que além de variar a fase da portadora varia também a quadratura da onda portadora para transmitir o sinal de informação. A utilização de dois parâmetros permite a transmissão de mais bits por símbolo. Por exemplo, na transmissão de 2 bits por símbolo, teremos 4 tipos de símbolos possíveis, com a portadora assumindo 4 valores diferentes de fase, cada um deles correspondendo a um dibit, como por exemplo, 45º, 135º, 225º, e 315º. Esse tipo de modulação é utilizada nos sistemas ATSC e DVB na transmissão via satélite, e no sistema DVB na transmissão via micro-ondas utilizando frequências acima de 10 GHz. A figura 5.5 ilustra uma constelação QPSK [15].

 

Figura 16: Constelação QPSK

Fonte: BENOIT, 2008

 

A modulação 8-PSK é a que a onda portadora pode transmitir 3 bits por símbolos, totalizando 8 tipos de símbolos possíveis. É utilizada no sistema DVB na transmissão via satélite.

 

Modulação AM-DSB/SC

 

É uma modulação com variação da amplitude do sinal senoidal em função do sinal modulador. A frequência e a fase da portadora são mantidas constantes. Na modulação AM-DSB/FC (Amplitude Modulation Double Sideband / Full Carrier) além da portadora são transmitidas as bandas laterais que é onde estão contidas as mensagens do sinal. Na modulação AM-DSB/SC (Amplitude Modulation Double Sideband Supressed Carrier) a portadora é suprimida e são enviadas as bandas laterais que contém as mensagens do sinal. A partir daí foram criadas as modulações AM-SSB (Amplitude Modulation Single Side Band) onde apenas uma das bandas laterais é transmitida, e a AM-VSB (Amplitude Modulation- Vestigial Side Band), onde uma das bandas é transmitida quase por inteira e a outra é parcialmente suprimida [11].

 

Modulações Utilizadas no Modo de Transmissão por Radiodifusão

 

Os sistemas de TV Digital estudados nesse trabalho utilizam dois tipos de modulações no modo de transmissão por radiodifusão. O sistema ATSC utiliza uma modulação chamada 8-VSB que é chamado de sistema de monoportadora. O sistema DVB utiliza a modulação OFDM que é uma técnica que é chamada de multiportadora. Os sistemas ISDB e SBDTV utilizam também a modulação multiportadora OFDM com o acréscimo da segmentação de banda. Nesses três sistemas é acrescentada ao OFDM a codificação de canal, que é a técnica de correção de erros resultando na técnica chamada COFDM. Essas duas técnicas são utilizadas para transmitir o sinal por radiodifusão serão descritas a seguir.

 

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

 

O princípio desta modulação envolve a distribuição de um fluxo contínuo de uma alta taxa de dados sobre um elevado número de portadoras ortogonais. Cada uma das portadoras carrega uma baixa taxa de bits. As principais vantagens da utilização do OFDM são: eficiência espectral, imunidade à interferência e ao desvanecimento [6].

 

A modulação OFDM consiste na modulação, com símbolos de duração Ts (em QPSK ou QAM, dependendo do compromisso entre a taxa de bits e a robustez), de um alto número N de portadoras com espaçamento de 1/ Ts entre duas portadoras consecutivas. Isso determina a condição de ortogonalidade entre as portadoras e o espectro pode ser visto na figura 5.6; para uma frequência central de uma portadora dada, o espectro das portadoras em sua volta apresenta um cruzamento em zero [5].

 

Figura 17: Espectro das portadoras adjacentes com modulação OFDM

Fonte: BENOIT, 2008

 

A relação entre a frequência f0 da menor portadora e a portadora k (0 < k < N-1), fk , é dada por fk = f0 + k / Ts. O espectro da frequência de tal grupo de (para N=32 portadoras) [5].

 

Figura 18: Espectro de frequência do sinal OFDM com 32 portadoras

Fonte: BENOIT, 2008

 

Entretanto, em reais condições de recepção terrestre, os sinais provenientes de vários caminhos indiretos são adicionados ao que vem pelo caminho direto significando que a ortogonalidade entre as portadoras não é obedecida e esse tipo de problema ocasiona a interferência intersimbolo. Esse problema é contornado utilizando um intervalo de guarda Δ antes do período de símbolo Ts para obter um novo período de símbolo N’ = Δ + Ts. Este intervalo de guarda é geralmente igual ou inferior a Ts/4 [5].

 

Para simplificar a filtragem e evitar qualquer aliasing (efeito que faz com que diferentes sinais indistinguíveis quando amostrados) devido à amostragem, a largura de banda deve ser inferior a metade da frequência de amostragem, o que requer a supressão de certo número de portadoras nas duas extremidades da banda (por exemplo N=28, em vez de N=32). Em geral N é muito maior que 32 e a importância relativa dos lóbulos secundários são muito menores no que da figura 5.7 [5].

 

Para os sistemas de TV Digital no modo de transmissão por radiodifusão terrestre são utilizadas as técnicas de modulação OFDM com 2048 portadoras (2K) ou 8192 portadoras (8K), para que o espectro da frequência seja praticamente retangular. A modulação OFDM opera em canais de 6,7 e 8 MHz [5].

 

Por serem em um grande número, essas portadoras não são moduladas individualmente. Isto é feito através de uma IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) com 2048 pontos (modo 2K) ou 8192 pontos (modo 8K) que converte os dados da entrada do domínio do tempo para o domínio da frequência [5].

 

No modo 2K, das 2048 portadoras somente 1705 situadas no centro do canal são realmente usadas para transmissão. A princípio esse modo leva vantagem na simplificação de implementação no lado do demodulador, mas em contrapartida ela sofre uma redução quanto à distância máxima de eco aceitável, sendo inadequada para utilização em redes de frequência única, tendo também uma menor imunidade contra interferências de ruído impulsivo [5].

 

No modo 8K, das 8192 portadoras apenas 6817 situadas no centro do canal são transmitidas. Neste modo a duração longa de um símbolo (896 ms no caso de um canal de 8 MHz) combinado com o máximo intervalo de guarda (Δ = 1/4, correspondendo a 224 μs) permite uma recepção satisfatória que permite a criação de uma ampla área de cobertura de redes usando o mesmo canal em diversos lugares (essas redes são chamadas de redes de frequência única SFN) [5].

 

Para minimizar os efeitos de interferências por multicaminhos e aumentar a robustez do sinal são acrescentados na modulação OFDM blocos funcionais que podem detectar e corrigir esses problemas, e então nos sistemas de TV digitais a modulação é chamada COFDM (Codec Orthogonal Frequency Division Multiplexing). O diagrama em blocos de um modulador COFDM utilizado em um sistema de TV Digital DVB-T é mostrado na figura 5.8 [19].

 

Figura 19: Diagrama em blocos de um modulador OFDM

Fonte: Revista Mackenzie de Computação

 

Codificador

 

O codificador é composto pelos blocos divisor de sinais, adaptação de MUX e dispersão de energia, codificador externo, entrelaçador externo, codificador interno e o entrelaçador interno. Ele recebe os dados da camada de multiplexação codificados em MPEG2-TS [19].

 

O divisor de sinais possui a possibilidade de transmissão de dois programas diferentes em um canal de 6,7 ou 8 MHz, um com transmissão SDTV e outro com conteúdo digitais de interatividade. Este componente é responsável por dividir esses dois sinais. Além dos conteúdos diferentes, as constelações dos sinais podem ser diferentes. No caso da transmissão em HDTV o sinal ocupa a largura de banda inteira do canal (6, 7 ou 8 MHz), e é utilizado apenas uma das saídas do divisor [19].

 

No bloco adaptação de MUX e dispersão de energia o sinal recebido pela camada de multiplexação codificados em MPEG (dados, vídeo e áudio) é organizado em pacotes de 188 bytes (187 de bytes úteis e 1 byte de sincronismo). Esses pacotes são aleatorizados para que não haja concentração de energia causada por repetições de padrões de dados [19].

 

O codificador externo é um codificador do tipo FEC (Forward Error Correction Code) onde são acrescentados 16 bytes de redundância, isso quer dizer que o é sinal de entrada é de 188 bytes e o de saída é de 204 bytes, sendo possível a correção de 8bytes [19].

 

O entrelaçador externo é chamado também de interleaver de byte é responsável por alterar a sequência de dados transmitidos a fim de evitar a perda de dados causados por interferências. O algoritmo utilizado é o FIFO (First in first out) [19].

 

O codificador interno é utilizado para complementar o codificador externo sendo que para cada bit de entrada ele terá 2 bits de saídas. Esse codificador pode ser configurado para trabalhar com outras taxas, tais como 1/2, ¾, 5/6 e 7/8 [17].

 

O entrelaçador interno é responsável por ordenar os dados novamente para reduzir os erros em rajada, e tem a função de facilitar a utilização do codificador interno no receptor. Este bloco é composto por 3 componentes distintos : o demultiplexador, o entrelaçador de blocos e o entrelaçador de símbolos[19].

 

O demultiplexador divide os bits seriais em bits paralelos, e o número de bits depende da modulação utilizada, que pode ser QPSK, 16QAM, e 64QAM [17].

 

O entrelaçador de blocos é responsável por embaralhar os bits contidos nos blocos a fim de aumentar a robustez do sistema perante interferências no canal [19].

 

O entrelaçador de símbolos é responsável por embaralha os bits de forma que não haja um conjunto de 2,4 ou 6 bits iguais em sequência [19].

 

Estruturador de Quadro

 

Este bloco é constituído pelo mapeador e adaptação de quadros e é responsável por mapear e montar os quadros contendo os TPS’s (Transmission Parameter Signals) que contém as informações de configuração do transmissor que são lidas no receptor a fim de auto configurar-se, e possuem as informações transportadas pelo piloto para o sincronismo de quadro, sincronismo de frequência, estimação do canal e identificação do modo de transmissão [19].

 

O mapeador estabelece uma relação entre os bits oriundos do entrelaçador de símbolos e os estados de fase/amplitude das subportadoras da modulação OFDM [19].

 

No bloco adaptação de quadro, são acrescidos os TPS’s para compor a arquitetura dos quadros COFDM [19].

 

Modulador

 

O bloco modulador é composto pelo modulador OFDM, inserção do intervalo de guarda e o conversor D/A [19].

 

O modulador OFDM e o intervalo de guarda já foram descritos nesse trabalho.

 

O conversor D/A é responsável por converter os sinais digitais descritos nas etapas anteriores em sinais analógicos a fim de transmiti-los em uma banda de 6 MHz[19].

 

Circuito de Saída de Transmissão

 

É composto pelo Up-converter e o amplificador de potência.

 

O Up-converter transfere o sinal de FI para a frequência do canal de televisão designado para a transmissão do sinal de TV [19].

 

O amplificador de potência tem a função de amplificar o sinal transferido e inseri-lo na antena para transmissão por radiodifusão [19].

 

Modulação BST-OFDM

 

A modulação BST-OFDM (Band-segmented Transmission Orthogonal Frequency Division Multiplexing) é uma evolução da modulação COFDM e é utilizada no sistema ISDB-T. Como já foi comentada a funcionalidade dos circuitos da modulação OFDM, comentaremos as inovações proporcionadas pelo BST-OFDM.

 

Nessa modulação há a possibilidade dos modos de multiportadoras de 2K, 4K, e 8K [19].

 

Essa modulação trabalha com segmentação de banda, dividindo a largura de 6 MHz em 13 segmentos, e, dependendo da transmissão escolhida, utiliza um ou mais segmentos para cada camada, podendo transmitir até três feixes de dados simultâneos com modulações diferentes entre si. O diagrama em blocos de um sistema ISDB com modulador BST-OFDM é visto na figura 5.9 [19].

 

Figura 20: Diagrama em blocos de um modulador ISDB

Fonte: Revista Mackenzie de Computação

 

O modulador recebe três sequências de pacotes chamados de TS (Transport Stream) com as informações de vídeo, áudio e dados comprimidos. As entradas são chamadas de A, B e C [19].

 

O estágio de codificação é dividido em codificação externa/interna correspondente ao bloco de transmissão COFDM já descritos. Foi acrescentado um entrelaçador temporal a fim de minimizar os problemas com relação a interferência por ruído impulsivo [19].

 

O bloco de modulação é semelhante ao bloco de modulação COFDM acrescidos do modo 4K e o método de modulação DPSK [19].

 

Modulação AM-VSB

 

A modulação VSB (Vestigial Side Band) é uma variação da modulação AM / SSB (Amplitude Modulation- Single Side Band). É conhecida como modulação de uma única portadora. Nessa modulação, o sinal é transmitido por uma portadora e conta com a utilização de duas bandas laterais próximas da frequência da portadora. Nesse tipo de modulação uma das bandas laterais é preservada quase que totalmente, enquanto que é deixado apenas um vestígio da outra banda. O vestígio transmitido da banda que é quase toda suprimida compensa a parte removida da banda que é quase toda preservada. Com essa simetria há a economia com relação à largura de banda [3] [7].

 

É utilizada nos sistema ATSC com 8 ou 16 níveis discretos de amplitude, e é chamada de 8-VSB ou 16-VSB. Quando utiliza o 8-VSB são possíveis 8 níveis discretos sendo que cada nível carrega 3 bits e a taxa total de bits é 19,3 Mbit/s em um canal de 6 MHz, enquanto que no 16-VSB são possíveis 16 níveis discretos sendo que cada um carrega 4 bits com taxa total de bits é 38,6 Mbit/s em um canal de 6 MHz [3].

 

Esse tipo de modulação tem a vantagem de não sofrer interferência por ruído de fase, e necessita uma menor potência de pico que a modulação OFDM. O diagrama em blocos de um modulador 8-VSB é mostrado na figura 5.10 [19].

 

Figura 21: Diagrama em blocos de um modulador 8-VSB

Fonte: Revista Mackenzie de Computação

 

Codificador

 

O bloco codificador é formado pelos blocos de Sincronizador de quadro, Aleatorizador de dados, Codificador Reed Solomon, entrelaçador de dados e o codificador de treliça [19].

 

O sincronizador de quadros é aonde chegam os pacotes de 188 bytes, sendo 1 byte de sincronismo e 187 bytes com dados úteis. Ele identifica o início e o fim de cada pacote, e retira o byte de sincronismo antes de enviar o pacote para o aleatorizador de dados [19].

 

O embaralhador de dados tem a função de embaralhar os bytes dentro de cada pacote. Isso se faz necessário para evitar energia concentrada em determinadas frequências do espectro, que são causadas por repetições de padrões de dados. Esse embaralhador é um gerador PRBS (Pseudo Random Bynary Sequence) [19].

 

O codificador Reed Solomon é do tipo FEC (Forward Error Correction Code) que tem como função detectar e corrigir erros vindos do sinal demodulado e regenerado. Ele recebe em sua entrada 187 bytes e adiciona 20 bytes de redundância, que possibilita a correção de até 10 bytes errados em um conjunto formado por 207 bytes compostos pela sua saída [19].

 

O entrelaçador de dados é responsável por embaralhar os bytes da saída do codificador Reed Solomon para garantir, se houver algum tipo de interferência concentrada, que os erros possam ser espalhados, e não ocorrer erros em sequência, o que acaba prejudicando o codificador Reed Solomon [19].

 

O codificador de treliça atua para complementar o codificador Reed Solomon e também tem por finalidade a detecção e correção de erros introduzidos pelas interferências no canal de televisão. A cada 2 bits ele acrescenta 1 bit de redundância [19].

 

Estruturador do Quadro

 

O estruturador do quadro é formado pelo multiplexador e pelo insersor de piloto [19].

 

O multiplexador tem a função de organizar os símbolos recebidos pelo codificador em uma estrutura de quadro [19].

 

O insersor de piloto tem a função de acrescentar um nível DC a cada símbolo que acaba gerando um piloto em fase e na mesma frequência da portadora suprimida pelo modulador AM-DSB/SC que precede esse bloco [19].

 

Modulador 8-VSB

 

Este bloco é formado pelo modulador AM-DSB/SC, o filtro VSB e o filtro de Nyquist [19].

 

O modulador AM-DSB/SC modula uma portadora senoidal em uma frequência intermediaria em 8 níveis de amplitude, mais o componente DC acrescentado no insersor de piloto. Essa modulação gera a dupla banda simétrica e suprime a portadora [19].

 

O filtro VSB é responsável por suprimir quase que totalmente uma das bandas laterais enquanto que a outra é preservada. Isso faz com que a banda seja reduzida [19].

 

O filtro de Nyquist é responsável por reduzir a banda para 6 MHz a fim de se adequar a um canal de TV. É um filtro do tipo roll-off próximo de zero [19].

 

O sinal para ser transmitido ainda passa por um up converter para converter o sinal para a frequência do canal de televisão e ser amplificado através de um amplificador de potência para ser inserido na antena [19].

 

VSB x COFDM

 

Cada uma dessas modulações tem suas características, vantagens e desvantagens.

 

A modulação VSB não é adequada para recepção móvel, enquanto que a modulação COFDM é compatível.

 

A modulação VSB tem uma relação de potência melhor que a COFDM, o COFDM necessita de uma potência de pico maior para transmitir a mesma potência média que o VSB, e por isso, torna sua recepção melhor em regiões menos povoadas.

 

O VSB tem sofre uma menor interferência por ruído de fase que o COFDM.

 

O COFDM tem uma melhor tolerância que o VSB com relação à interferência por multipercurso e ruído impulsivo.

 

Com o emprego das redes de frequência única o COFDM abrange áreas não atendidas por nenhum sistema.

 

O COFDM apresenta maior complexidade com relação à modulação e demodulação que o VSB.

 

Como em tecnologia de telecomunicações é importante a convergência, somente o COFDM apresenta essa característica de convergência, convergindo para internet, telefonia móvel através da tecnologia 3G.

 

Resumo

 

Esta seção faz uma síntese dos modos de transmissão utilizados em TV Digital. Logo após são analisados os tipos de modulações digitais utilizadas nos modos de transmissão. São apresentados como funcionam as modulações utilizadas nesses modos de transmissão. Em seguida as modulações VSB e OFDM utilizadas pelo modo de transmissão por radiodifusão são descritas e é feito um estudo dos seus respectivos blocos moduladores. O capitulo é bem difundido em cima dessas modulações, pois a grande diferença entre os padrões de TV Digital com relação à transmissão é essas modulações, e é feito uma comparação sobre o desenvolvimento delas nessa aplicação.