SET-NORTE 2003 Simulação de uma transmissão de TV usando as várias tecnologias existentes na atualidade, para avaliar a necessidade de potência de transmissor.

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1 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 9 th edition 1999. (www.nab.org) Manaus 07 novembro 2003

2 TV Digital Definindo o modêlo matemático

3 PATCH Atenuação do espaço livre Att. = 36,6 + 20 log f + 20 log d com f = 600 MHZ e d =10 Km ou 6,215 milhas Atenuação = -108 dB Ruido térmico = KTB com T = 300 ºK e B = 6MHz K = 1,38 exp -23 Joule/ºK. Hz Ruido = -106 dBm

4 UHF-analógico Para uma boa imagem, a relação sinal /ruido deve ser de 51 dB portanto : 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 Watts 53 dBm – 30 dB = 23 dBW = 200W

5 Modulação 8-VSB

6 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) então Potência do transmissor = +9 dBm + 16,9 dB = +25,9 dBm = 389 mW ou 0,389 Watts

7 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.

8 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

9 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

10 Conclusão

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15 Conclusão temos que desenvolver o Sistema Brasileiro de TV Digital ( S B T V D )

16 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.

17 Digital DVB-T ou ISDB-T

18 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

19 Conclusão temos que desenvolver o Sistema Brasileiro de TV Digital ( S B T V D ) S/FILTRO C/FILTRO

20 Conclusão temos 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.

21 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 ?????

22 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.

23 Proposta para o SBTVD

24 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)