Contribuições para a camada física de TV digital
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Tipo
Tese
Data de publicação
2021-08-05
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Almeida, Jefferson Jesus Hengles
Orientador
Lopes, Paulo Batista
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Santos, Edson Tafeli Carneiro dos
Vieira, Marcos Stefanelli
Casella, Ivan Roberto Santana
Meloni, Luis Geraldo Pedroso
Vieira, Marcos Stefanelli
Casella, Ivan Roberto Santana
Meloni, Luis Geraldo Pedroso
Programa
Engenharia Elétrica e Computação
Resumo
Este trabalho apresenta contribuições para a camada física de um Sistema de Televisão (TV) digital, a partir da implementação completa de um modelo de sistema baseado em Filter Bank Multi Carrier (FBMC) com estágios de estimação de canal e sincronismo em frequência. Embora o Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) seja a modulação mais utilizada nos sistemas de comunicação digital atuais, a técnica FBMC oferece vantagens quanto à robustez e eficiência espectral. Isto porque o FBMC realiza o uso de filtros de faixa estreita associados à modulação Offset Quadrature Amplitude Modulation (OQAM), descartando a necessidade do Cyclic Prefix (CP) e minimizando os efeitos da interferência entre subportadoras. Ainda que exista maior grau de dificuldade no processo de estimação de canal nos sistemas FBMC, devido ao modelo de transmissão, a utilização de uma estrutura de quadro que contenha pilotos espalhadas associada a estimadores de canal baseados em interpolação e Discrete Fourier Transform (DFT) e com equalização por etapas, pode manter os ganhos observados mesmo em canais mais agressivos. Além disso, uma estrutura de preâmbulo associada a algoritmos de detecção e sincronização pode ser aplicada ao sistema, de forma a corrigir desvios de frequência causados, por exemplo, pelo efeito Doppler. O modelo computacional completo para o FBMC foi desenvolvido no ambiente GNU Radio Companion (GRC) tendo como base as deduções teóricas realizadas e seu desempenho foi comparado com o modelo do OFDM utilizado para TV digital. Assim, houve a análise das curvas de erro de bit, em diversos cenários com ruído e multipercurso, observações do espectro e cálculo da capacidade de transmissão. Os resultados obtidos revelam que o sistema proposto apresenta vantagens em relação ao paradigma OFDM analisado e demonstram que a estrutura de pilotos construída, atrelada aos estimadores e equalizadores desenvolvidos, possibilita a estimação de canal adequada, enquanto o emprego do preâmbulo somado aos algoritmos para sincronismo permitem a minimização de interferências causadas devido aos desvios de frequência.
Descrição
Palavras-chave
FBMC , TV digital , estimação de canal , modulação