SEÑALES DE TV NTSC Y DVB-T

Los espectros de las señales de televisión para Colombia corresponden a señalesde 6MHz de ancho de banda, la estructura de la señal análoga se muestra en la�gura 2. La señal digital aun no esta al aire pero su estructura es bien conociday corresponde a una señal de dos mil u ocho mil portadoras de modulacióndigital QAM o PSK en OFDM y su espectro, que ocupara 6MHz se presentaen la �gura 6. Tanto la señal análoga como la digital de TV para Colombiacuentan con sistemas de control automático de ganancia que soporta mas de 24dB de variación en la intensidad de la señal, de estas características se determinoque la ampli�cación de señales ya moduladas solo es requerida en cableados condistancias mayores a 20m; distancia poco habitual en viviendas de interés socialy clase media.

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REQUERIMIENTOS DE UNA SEÑAL DE VIDEO ANALOGA(NTSC)

Es un sistema de codi�cación y transmisión de televisión a color analógica quese emplea en la actualidad en gran parte de América y Japón, entre otros países.El nombre viene del comité de expertos que lo desarrolló, el National TelevisiónSystem(s) Committee.

Figura1. Sistemas de TV-Color utilizados en el mundo [10] El formato NTSCconsiste en la transmisión de 29,97 cuadros de vídeo en modo entrelazado conun total de 525 líneas de resolución y una velocidad de actualización de 29,97cuadros de vídeo por segundo y 60 campos de líneas entrelazadas. Todas estasseñales deben ser transmitidas y recibidas simultáneamente en un solo canalde 6Mhz (con el espectro que se encuentra en la Figura 2). La portadora dela imagen está espaciada a 1.25 MHz arriba del límite inferior para el canal y

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la portadora de sonido a 0.25 MHz abajo del límite superior. Por tanto, lasportadoras de imagen y de sonido tienen siempre 4.5 MHz de separación. Lasubportadora de color está ubicada a 3,58 MHz arriba de la portadora de im-agen (Portadoras para un canal mostradas en la Figura 3). La radiodifusiónde televisión comercial utiliza una transmisión de banda lateral vestigial Que esuna forma limitada de la doble banda lateral de AM para la información de laimagen. La banda lateral inferior es de 0,75MHz de ancho y la banda lateralsuperior de 4MHz. En consecuencia, las frecuencias bajas de video (un per�lgeneral de la imagen) se enfatizan en relación a las frecuencias altas de video(detalles más exactos de la imagen). La portadora de sonido de FM tiene unancho de banda de 75kHz aproximadamente (±25kHz desviación para la mod-ulación al 100%). La modulación de amplitud y fase se usa para codi�car lainformación de color en la subportadora de color de 3,58 MHz. Para garantizarla compatibilidad con el sistema NTSC en blanco y negro, el sistema NTSCde color mantiene la señal monocromática en blanco y negro como componentede luminancia de la imagen en color, mientras que las dos componentes decrominancia se modulan con una modulación de amplitud en cuadratura sobreuna subportadora de 3,579545 MHz. La demodulación de las componentes decrominancia es necesariamente síncrona, por lo tanto se envía al inicio de cadalínea una señal sinusoidal de referencia de fase conocida como �salva de color�,�burst� o �colorburst� (�gura 4). Esta señal tiene una fase de 180º y es utilizadapor el demodulador de la crominancia para realizar correctamente la demodu-lación. A veces, el nivel del �burst� es utilizado como referencia para corregirvariaciones de amplitud de la crominancia de la misma manera que el nivel desincronismo se utiliza para la corrección de la ganancia de toda la señal de vídeo.

Figure 2:

Figura 2. Espectro de frecuencia para un canal de redifusión de televisiónestándar. [19]

Figura3. Portadoras para un canal de radiodifusión de televisión estándar.

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Figure 3:

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Figure 4:

Figura 4. Señal de sincronismo y señal de �salva de color� [10]

AGC1 El control automático de ganancia se utiliza para mantener un nivelde señal de salida �jo, reduciendo los efectos de las variaciones del nivel deentrada. Cuando el ampli�cador detecta un cambio en la amplitud de la señalde entrada, envía a través de un circuito de realimentación dicha �uctuación,que se convierte en una señal de control de ganancia automático compensandola variación inicial.

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PARÁMETROS DVB-T DVB-T (Digital Video Broad-casting � Terrestrial):

Sus características están basadas en el sistema PAL, y ha sido desarrolladopor el grupo europeo DVB (Digital Video Broadcasting) que agrupa a variosfabricantes de equipos de televisión europeos. El estándar DVB-T forma partede una familia de estándares de la industria para la transmisión de emisiones detelevisión digital según diversas tecnologías: Emisión de señales de distribuciónterrestre usada en la televisión analógica tradicional (DVB-T), emisiones desdesatélites geoestacionarios (DVB-S), por redes de cable (DVB-C), e incluso paraemisiones destinadas a dispositivos móviles (DVB-H).

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Figura 6: Sistemas de TV-Color digital utilizados en el mundo [20]. TamañoIFFT 2k, 8k Intervalos de Guarda 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 Code rate 1/2, 2/3,3/4, 5/6, 7/8 Interleaving de símbolo Nativo Constelaciones QPSK, 16-QAM,64-QAM Modos de jerarquía Constelaciones 16-QAM y 64-QAM con α = 1, 2ó 4 Operación MFN Disponible Señal TPS Cell ID Ancho de banda del canal6, 7 y 8 MHz

Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM2) El conceptode modulación OFDM es bastante simple pero la viabilidad de su aplicacióntiene muchas complejidades. Un único �ujo de datos se divide en paralelo cadauno �ujos de datos se codi�ca y modulada en un subportadora, un términocomúnmente usado en sistemas OFDM.

Los sistemas FDM han sido comunes durante muchas décadas. Sin embargo,en la FDM, las las portadoras altas son todas independientes entre sí. Existeuna guardia en el período entre ellas y no se solapan en absoluto. Esto funcionaasí porque en cada sistema FDM transportista lleva los datos destinados a otrousuario o aplicación. Radio FM es un sistema FDM. FDM sistemas no son

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ideales para lo que queremos para los sistemas de banda ancha. El uso de FDMque se pierdan demasiado ancho de banda. Aquí es donde OFDM tiene sentido.

En OFDM, subportadoras se superponen. Ellos son ortogonales porque elpico de un subportadora se produce cuando otras subportadoras se encuentranen cero. Esto se consigue mediante la realización de todos los subportadorasusando Inverse Fast Fourier Transform (IFFT). El demodulador en el receptorde canales paralelos de un bloque de FFT. Tenga en cuenta que cada subpor-tadora todavía puede ser modulada independiente. Esta ortogonalidad estárepresentado en la �gura 6.

Figura 5: OFDM Sub portadoras en dominio de la frecuencia [17]En última instancia ISI es conquistado. Siempre que se mantiene la ortog-

onalidad, sistemas OFDM mejores resultados que los sistemas de único trans-portista en particular en los canales de frecuencia selectiva. Cada subportadorase multiplica por una compleja función de transferencia del canal y la igualaciónde este es bastante simple.

Figura 6. Espectro DVB-T teórico para ∆ = TU/4 (canales de 8MHz) [17].Los espectros de las señales de televisión para Colombia corresponden a señalesde 6MHz de ancho de banda, la estructura de la señal análoga se muestra en la�gura 1. La señal digital aun no esta al aire pero su estructura es bien conociday corresponde a una señal de dos mil u ocho mil portadoras de modulacióndigital QAM o PSK en OFDM y su espectro, que ocupara 6MHz se presentaen la �gura 2. Tanto la señal análoga como la digital de TV para Colombiacuentan con sistemas de control automático de ganancia que soporta más de 24dB de variación en la intensidad de la señal, de estas características se determinoque la ampli�cación de señales ya moduladas solo es requerida en cableados condistancias mayores a 20m; distancia poco habitual en viviendas de interés socialy clase media.

References

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