COFDM
De Viquipèdia
COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing): és un tipus de modulació OFDM especialment apropiat per a les necessitats dels canals de difusió terrestres. És el sistema de modulació utilitzat al DAB i als sistemes de televisió digital terrestre. A diferència d'altres sistemes que modulen en una sola freqüència portadora amb una taxa molt alta de símbols, COFDM modula la informació en moltes freqüències portadores, on cadascuna porta una taxa de símbols molt baixa. A les xarxes sense fils d’ordinadors i als enllaços de tipus DSL, s’utilitza d’una forma semblant la modulació OFDM o DMT.
Taula de continguts |
[edita] Característiques i Avantatges
COFDM pot suportar elevats valors de potencia provinents de senyals multicamí ( situació habitual a grans centres urbans, mercat potencial de la televisió digital terrestre ), amb una alta dispersió de retards entre els senyals rebuts. A més a més, COFDM suporta les interferències co-canal de banda estreta, com les que produirien d’altres serveis |analògics terrestres.
Tenir una menor taxa de símbols per portadora es tradueix en un període de símbol més gran, el que proporciona protecció contra els ecos produïts pels múltiples camins que pren el senyal en la seva propagació. Aquest cas es dona freqüentment a les grans ciutats, on es pot rebre un senyal directe del transmissor més una certa quantitat de senyals retardats per les reflexions amb els edificis.
El fet de tenir un gran nombre de portadores on es distribueix la informació proporciona una protecció contra interferències co-canal, ja que si es perd la informació d'una portadora degut a aquestes interferències es perd una petita part de la informació que no té perquè ser rellevant per a la qualitat de la transmissió.
El senyal modulat té una banda de guarda, que és un període de temps on el senyal es manté constant durant un temps, repetint el símbol. D'aquesta forma els senyals que arriben amb un retard menor que el temps de banda de guarda es poden aprofitar com a senyals constructius per millorar la recepció.
[edita] Formats
Al sistema DVB-T l'entrada a un modulador COFDM és un corrent de dades en format MPEG-2 4:2:0, amb les dades dels programes codificats i informació sobre els seus continguts, el número dels programes i les condicions d'accés. Al sistema DAB l'entrada al modulador COFDM és un senyal d'àudio codificat mitjançant el sistema MUSICAM, amb dades addicionals, com el nom del programa, etc.
[edita] Funcionament
La descripció de cada bloc és la següent:
Inversió del sincronisme/Dispersió d'energia: Serveix per identificar la trama i perquè no es repeteixin freqüentment els mateixos punts de la constel·lació.
Reed-Solomon: Protegeix contra errors. Afegeix 16 bytes de paritat.
Interleaving extern: Barreja els bytes d'entrada per evitar les ràfegues d'errors.
Codificació de Viterbi: Afegeix bits de redundància.
Interleaving intern: s'implementen dos barrejadors: 1. barrejador de bits, que provoca que els grups de bits que generen un símbol no siguin consecutius i 2. barrejadors de símbols, per evitar efectes de esvaïments en símbols contigus.
Modulador: Mitjançant FFT, els grups de símbols es transformen en portadores 16-QAM i s'utilitzen codis de Gray (La diferència entre símbols contigus és de només un bit).
Adaptador de Trama: S'introdueix informació addicional: Senyals pilot (per sincronitzar el senyal) i Senyals d'informació (TPS) (diuen quins paràmetres s'utilitzen per la transmissió del senyal (mode, interval de guarda...).
IFFT: Per tornar al domini temporal i inserir l'interval de guarda.
Interval de guarda: S'afegeix un espai en blanc entre símbol i símbol per evitar interferències intersimbòliques i intrasimbòliques.
Modulador I/Q: Calcula la fase i l'amplitud del senyal de sortida.
Conversor D/A: Com el modulador és digital, cal passar aquest senyal modulat al domini analògic per poder-lo transmetre, el qual encara s'haurà de multiplicar per portar-lo a la freqüència portadora corresponent.
COFDM utilitza 1536 o més freqüències portadores espaiades, depenent del tipus de senyal a enviar (a Europa hi ha dos sistemes on el DVB-T utilitza 2000 portadores o 8000, i el DAB normalment utilitza 1536 portadores).
En el cas del DAB hi ha una separació de 1kHz, i en el cas de la televisió digital depèn del sistema broadcast utilitzat. Cada portadora es modula independentment utilitzant QPSK, 16 QAM o 64 QAM.
Les dades multiplexades es distribueixen a les portadores, ocupant aproximadament un ample de banda de 1,54MHz en el cas del DAB. Com a conseqüència de la distribució de les dades a les portadores la tasa de símbols a cada una d'elles és molt més baixa que si utilitzéssim un sistema d'una única portadora.
[edita] La importància del COFDM
La importància del desenvolupament del sistema de modulació COFDM a Europa prové de la propietat de introduir més programes de televisió digital o ràdio digital a un nombre limitat de canals disponibles. En el cas de DVB-T es poden arribar a multiplexar 4 o 6 programes per canal amb una qualitat avançada amb format de 16:9 i so estèreo amb més d'un canal de so per posar fins a un segon idioma. En el cas del DAB cada bloc (multiplex) té una capacitat per a transportar 6 programes estèreo de 192 kbit/S cada un, a més de serveis addicionals com transport de dades. Com les interferències que pertorben la recepció dels senyals FM, causades normalment per edificis o muntanyes, són eliminades per la tecnologia COFDM, es pot utilitzar una mateixa freqüència per tot un país sense tenir que tornar a sintonitzar els receptors quan s'està viatjant.
[edita] Enllaços
[edita] Referències
- "The how and why of COFDM" Jonathan Stott. EBU: EBU Technical Review 278 (Hivern de 1998).
