Post on 18-Apr-2015
SET-NORTE 2003
● Simulação de uma transmissão de TV usando as várias tecnologias existentes na atualidade, para avaliar a necessidade de potência de transmissor.
● Palestra elaborada para a SET-Norte 2003● Autor dos estudos Tarcisio José D' Avila● Bibliografia consultada:
EN 300 744 v1.1.2 ( 1997-08) European Standard (DVB) ATSC Standard (www.atsc.org) ISDB-T Standard (www.dibeg.org) Reference Data for Engineers SAMS publishing 1995 NAB engineering handbook 9th edition 1999 . (www.nab.org)
● Manaus 07 novembro 2003
TV Digital
● Suponha uma estação transmitindo em UHF e um receptor à 10 Km de distância.
● Suponha que não há atenuação por obstrução da zona de Fresnel.
● Suponha a transmissão e a recepção feitas com dipolo simples. GT e GR=0 dB.
● Calculemos a potência dos transmissores para Analógico, digital ATSC e digital DVB-T ou ISDB-T
● Suponha uma estação transmitindo em UHF e um receptor à 10 Km de distância.
● Suponha que não há atenuação por obstrução da zona de Fresnel.
● Suponha a transmissão e a recepção feitas com dipolo simples. GT e GR=0 dB.
● Calculemos a potência dos transmissores para Analógico, digital ATSC e digital DVB-T ou ISDB-T
Definindo o modêlo matemático
PATCH
Atenuação do espaço livreAtt. = 36,6 + 20 log f + 20 log d
com f = 600 MHZ e d =10 Km ou 6,215 milhasAtenuação = -108 dB
Ruido térmico = KTBcom T = 300 ºK e B = 6MHz
K = 1,38 exp -23 Joule/ºK . HzRuido = -106 dBm
UHF-analógico
Para uma boa imagem, a relação sinal /ruido deve ser de 51 dBportanto :
Sinal na antena = -106 dBm + 51 dB = -55 dBm.
Para conceguirmos vencer a atenuação do espaço livre:Sinal transmitido = -55 dBm + 108 dB = 53 dBm
Convertendo para Watts53 dBm – 30 dB = 23 dBW = 200W
Modulação 8-VSB
Digital ATSC
Lembrando que o menor sinal de bit, para perfeita demodulação deve ter uma relação potência / ruido de 7 dB então:
Sinal na antena = -106 dBm + 7 dB = - 99 dBm
A modulação usada é 8VSB com niveis de +7, +5, +3, +1, -1, -3, -5 e -7 sem portadora, portanto o menor sinal é igual a 1 e neste caso:
Potência a transmitir = -99 dBm + 108 dB = +9 dBm (8 mW mínimo)
A relação potência maxima (+7) / potência mínima (+1) é:20 log ( 7 / 1) = 16,9 dB (49 vezes)
entãoPotência do transmissor = +9 dBm + 16,9 dB = +25,9 dBm = 389 mW
ou 0,389 Watts
Digital DVB-T ou ISDB-T
● DVB-T oferece opção de 2000 portadoras ou 8000 portadoras.
● ISDB-T oferece opção de 1405, 2809 e 5617 portadoras.
● Ambos usam:QPSK, 16 QAM e 64 QAM.
● Com QPSK podemos transmitir em 6 Mhz, 5,59 Mbps.
● Quando se junta duas ou mais portadoras de frequências diferentes à entrada de um amplificador, as tensões e as correntes se somam vetorialmente.
● Em nenhuma hipotese as somas das tensões e das correntes poderá saturar o amplificador.
● Caso isto ocorra, haverá intermodulação entre as portadoras e no caso de sinais digitais, interferência inter-simbólica.
● Portanto o SSPA terá que suportar o número de portadoras ao quadrado vezes a potência de uma portadora.
Digital DVB-T ou ISDB-T
Para fins práticos vamos considerar o ISDB-t como 1000 portadoras.
Cada portadora terá +9 dBm (8mW lembra do ATSC ?)
A potência a transmitir será :
1000 X 8 mW = 8 Watts
Para suportar 8 W sem causar INTERMODULAÇÃO
devemos ter um SSPA de:
1000 x 8 W = 8 KW
Se quizermos transmitir HDTV teremos que modular 64 QAM que
equivale à 8-vsb portanto:
49 x 8 KW = 392 KW
para uma potência efetiva de
49 x 8W = 392 W
Digital DVB-T ou ISDB-T
Conclusão
Conclusão
Conclusão
Conclusão
Conclusão
Conclusãotemos que desenvolver o Sistema Brasileiro de TV Digital
( S B T V D )
Melhorando o COFDM
● Os cálculos apresentados sôbre os sistemas DVB-T e ISDB-T foram elaborados para uma banda de 6MHz, mas conforme forem desenvolvidos os filtros , a situação pode mudar .
● Vamos analizar o extremo oposto com filtros prefeitos, conforme o esquema ao lado.
● O carrier spacing para 6 Mhz com 1000 portadoras é 6 KHz ou seja ( Pn+1 – Pn) = 6 Khz
● O clock dos bits, para um “ guard interval” de ¼ será de 6 / 1,25 = 4,8Kbps.
● A frequência máxima do sinal será: 4,8 / 2 = 2,4 KHz (bandas superior e inferior)
● O bit-stream será; 4,8 x 2 x 1000 = 9,6 Mbps
● O carrier spacing para 6 Mhz com 1000 portadoras é 6 KHz ou seja ( Pn+1 – Pn) = 6 Khz
● O clock dos bits, para um “ guard interval” de ¼ será de 6 / 1,25 = 4,8Kbps.
● A frequência máxima do sinal será: 4,8 / 2 = 2,4 KHz (bandas superior e inferior)
● O bit-stream será; 4,8 x 2 x 1000 = 9,6 Mbps
Digital DVB-T ou ISDB-T
Cálculo do ruido para uma banda de 6KHz
Ruido = 1,38 10 exp -23 x 300 x 6000 = -166 dBw ou – 136 dBm
o sinal na antena deverá ser 7 dB acima
Sinal recebido = -136 dBm +7 dB = - 129 dBm
Potência a transmitir por portadora
Potência por portadora = -129 dBm + 108 dB = -21 dBm
Potência para 1000 portadoras = -21 dBm + 30 dB = +9 dBm ou 8 mW
Potência do SSPA = 1000 x +9 dBm = +39 dBm ou 8 W
Potência para 1000 portadoras em 64 QAM = 49x 8mW = 392 mW
Potência do SSPA para 64 QAM = 49 x 8W = 392 W
Melhorando o COFDM
Conclusãotemos que desenvolver o Sistema Brasileiro de TV Digital
( S B T V D )
S/F
ILT
RO
C/F
ILT
RO
Conclusãotemos que desenvolver o Sistema Brasileiro de TV Digital
( S B T V D )
● Comparação dos sistemas digitais para transmissão HDTV● Lembrar de acrescentar a atenuação de Fresnel nos cálculos
reais, pois aqui foi descartado para facilitar a explanação.● Para fins práticos, como atenuação por obstrução da zona de
Fresnel pode ser adotado um valor entre -10 e – 20 dB, conforme “Radio propagation Fundamentals.” Bell System Tech.J., Vol. 36 No 3 Fig. 8 (1957)ATT Co.
Rede Amazonica de Radio e TV
● Questões para serem resolvidas
● Qual o número de portadoras ideal ????● Qual a largura do filtro ideal ????● Qual acombinação de filtros e número de
portadoras para atingirmos o ÓTIMO ECONOMICO do Sistema Brasileiro de TV Digital ???
● Haverá outra solução para o efeito multi-
patch, do que o COFDM ?????
Rede Amazonica de Radio e TV
● Questões para serem resolvidas
● Qual o tipo de modulação usaremos ????● Mudando-se o tipo de modulação, muda-
se a área de cobertura para uma mesma potência de transmissor.
● O ideal é usarmos 64 QAM como padrão.● Com isto o receptor torna-se mais barato.
Proposta para o SBTVD
Rede Amazonica de Radio e TV
É só por hoje. Agradeço sua atenção Ano que vem tem mais
Não esqueça de visitar (http://www.scam.com.br/tjdavila)