Sistemas de Transmissão para TV Digital

1. Sistemas de Transmissão para TV Digital PTC2547 Princípios de Televisão Digital Guido Stolfi – EPUSP - 2007 PTC2547

2. Limitações da Transmissão Analógica Degradações causadas pelo Canal de Comunicação: -Distorção (Não-linearidade) -Ruído (Aditivo; aleatório e impulsivo) -Perdas (Atenuação, Limitação de Banda Passante, "Fading") -Interferências (Aditivas, de origem humana) PTC2547

3. Taxa de Erros x Relação Sinal/Ruído • QPSK: PTC2547

4. Espectro de um sinal QPSK filtrado PTC2547

5. Taxa de Erros para Sistemas M-PSK PTC2547

6. Qualidade de Imagem x Relação S/R Qualidade Aparente S/N (dB) PTC2547

7. Benefícios da Correção de Erros Qualidade Aparente S/R (dB) PTC2547

8. Transmissão Digital: Benefícios • Compatibilidade de Meios de Transmissão PTC2547

9. Transmissão Digital: Benefícios • Compatibilidade de Serviços PTC2547

10. Transmissão Digital: Benefícios • Melhor aproveitamento do espectro Canais Analógicos Canais Analógicos + Digitais PTC2547

11. Espectro de Radiodifusão (Analógica + Digital) (UHF – Londres) PTC2547

12. Transmissão Digital: Benefícios • Melhor aproveitamento geográfico Área de Cobertura Área de Interferência Potencial Transmissão Analógica Transmissão Digital PTC2547

13. Sistema ATSC – Advanced Television System Commitee • Aprovado em 1995 para Radiodifusão de HDTV nos EUA • Compressão de Vídeo: MPEG-2 • Compressão de Áudio: Dolby AC-3 • Transporte: Pacotes MPEG-2 • Modulação: 8-VSB com piloto • Ocupação de Banda: Canal de 6 MHz PTC2547

14. Sistema ATSC – Codificação de Fonte e Transporte PTC2547

15. Sistema ATSC – Codificação de Canal e Modulação PTC2547

16. Randomizador PTC2547

17. Codificador Reed-Solomon t= 10, PTC2547

18. Entrelaçamento (“Interleaving”) PTC2547

19. Entrelaçador Convolucional ATSC PTC2547

20. Codificador Convolucional e Mapeador 8-VSB PTC2547

21. Codificador Convolucional Entrelaçado PTC2547

22. Segmento Multinível com Piloto e Sincronismo PTC2547

23. Estrutura de Quadros de Dados ATSC PTC2547

24. Sincronismo de Quadro ATSC PTC2547

25. Filtro Vestigial ATSC No Transmissor: No Receptor: PTC2547

26. Envoltória e Espectro do 8-VSB PTC2547

27. Espectro 8-VSB após Limitação de Picos em +6dB PTC2547

28. Desempenho do Sistema ATSC PTC2547

29. Diagrama de Blocos de um Receptor ATSC PTC2547

30. Sintonizador com Conversão Para Cima 1a. F.I. FILTRO AMP F.I. FILTRO AMP 1220 MHz AMP F.I. 1220 MHz 44 MHz 50 - 800 MHz 10 dB MIXER G.A.G. MIXER OSC. LOCAL OSC. LOCAL 1184+/- 0,3 MHz 1270~2020 MHz C.A.F. C.A.G. PLL SINTONIA SINTONIA PTC2547

31. Filtro de FI e Controle Automático de Freqüência PTC2547

32. Filtro contra Interferência de Sinal de TV Analógica MUX SÍMBOLOS DADOS RECEBIDOS + - D=12 PADRÃO DE REFERÊNCIA + (SINCRONISMO DE QUADRO) + - + - 2 ( ) - D=12 DETETOR DE 2 MÍNIMO ( ) PTC2547

33. Filtro contra Interferência de Sinal de TV Analógica PTC2547

34. Diagrama de Olho com Filtro contra Interferências PTC2547

35. Equalizador Adaptativo de Canal PTC2547

36. Distorção por Multi-Percurso PTC2547

37. Multi-percurso e Equalização SINAL TRANSMITIDO t1 k1 t2 k2 tn kn SINAL PROCESSADO SINAL RECEBIDO t1 -k1 t2 -k2 tn -kn Modelo da Distorção por Multi-percurso Equalizador Adaptativo no Receptor PTC2547

38. Cancelamento de Eco pelo Equalizador SINAL TRANSMITIDO SINAL RECEBIDO COM ECOS SINAL PROCESSADO PTC2547

39. Multiplicação do Ruído Impulsivo pelo Equalizador RUÍDO IMPULSIVO RECEBIDO RUÍDO PROCESSADO PTC2547

40. Sistema DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestrial) • Aprovado para radiodifusão terrestre de TV Digital na Europa em 1997 • Compressão de Vídeo e Áudio: MPEG-2 • Transporte: Pacotes MPEG-2 • Modulação: COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) • Ocupação de Banda: Canal de 8 MHz PTC2547

41. Modulação COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) Intercalamento, Pilotos Modulação Síntese C Codificação, Randomização, Correção de Erros 4 1 16-QAM C 2 C 3 Saída -1 FFT C 4 892 Símbolos / s C 6817 19508 bits x 892 símbolos = 17.4 Mb / s 24192 bits 27268 bits 6817 Coeficientes PTC2547

42. Espectro do Sinal OFDM K Portadoras Independentes Banda de cada Portadora f f Banda Total Ocupada Espaçamento 1 / TU  TU Modulação de cada Portadora TS PTC2547

43. Espectro do OFDM Após Supressão do Intervalo de Guarda no Receptor f Espaçamento 1 / TU  TU TS PTC2547

44. Diagrama Tempo / Freqüência a f ..... ..... Símbolo t Banda ocupada PTC2547

45. Efeito de Multi-percurso no OFDM p1 a1, 1 p3 p3 a2,  2 p1 TX1 p2 a3,  3 RX ax,  x tx p2 TU TX2 f PTC2547

46. Modos DVB-T PTC2547

47. Codificador DVB-T Correção de Erros (R.S. 204,188, t=8) Randomizador Intercalamento Temporal Correção de Erros (Convolucional ½ a 7/8) Mapeador Intercalamento Temporal PTC2547

48. Randomizador DVB-T 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 + Habilitação + Entrada Serial Saída Polinômio Gerador: X15 + X14 + 1 Habilitação: = 0 durante Byte SINC MPEG Inicialização: cada 8 pacotes MPEG (1504 bits) PTC2547

49. Codificador Reed-Solomon SYNC 187 Bytes de Dados Randomizados SYNC 187 Bytes de Dados Randomizados 16 Bytes Prot. RS (204, 188, t = 8) OBS: SYNC é invertido (47h para B8h) cada 8 pacotes. PTC2547

50. Intercalador Temporal 1 M= 17 Bytes 2 2 x M 3 3 x M 4 11 x M ....... 12 12 x 17 = 204 bytes PTC2547