3.3 Interferências por Multipercurso - Simulação de canais com múltiplos ecos.

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1 3.3 Interferências por Multipercurso - Simulação de canais com múltiplos ecos Objetivo Os testes descritos nos itens 3.1 e 3.2 mostram o comportamento do receptor digital na presença de um único sinal de eco. O objetivo deste método de ensaio é verificar o comportamento dos sistemas DVB-T, ATSC e ISDB na presença de diversos sinais de eco (até ) Característica dos Parâmetros Básicos C = potência do sinal total (sinal principal + sinais de "eco") Composição do sinal a -Canal tipo "A" Condição simulada: Simula um sinal com múltiplos ecos fracos e atrasos pequenos Sinal Amplitude Amplitude db Atraso (µs) Relativa Principal 0 1, ,204-13,8 0,1 E 2 0,148-16,2 2,22 C 3 0, ,9 3,0 O 4 0, ,6,86 S 0,109-16,4,93 Página 1 de 20

2 b - Canal tipo "B" Condição simulada: Sinal com múltiplos ecos (atenuação maior que 4 db) e atrasos grandes. Sinal Amplitude Amplitude db Atraso (µs) Relativa Principal 0 1,00 0 0,00 1 0,212-12,0 0,30 E 2 0,6310-4,0 3,0 C 3 0,4467-7,0 4,40 O 4 0,1778-1,0 9,0 S 0, ,0 12, c - Canal tipo "C" Condição simulada: sinal com múltiplos ecos fortes e atrasos pequenos. Sinal Amplitude Amplitude db Atraso (µs) Relativa 0 0,7263-2,8 0, ,0000 0,0 0, ,647-3,8 0, ,9848-0,1 1,06 4 0,746-2, 2,322 0,8616-1,3 2,799 Página 2 de 20

3 d - Canal tipo "D" Sinal Amplitude Amplitude db Atraso (µs) Relativa 0 0,204-0,1 0,1 1 0,1341-3,8 0,63 2 0,148-2,6 2,22 3 0,1789-1,3 3,0 4 0,2077 0,86 0,109-2,8, e -Canal tipo "E" Este canal simula a condição de recepção em um ponto localizado entre três transmissores em SFN. Sinal Amplitude Amplitude db Atraso (µs) Relativa 0 1,00 0 0,00 1 1,00 0 1,00 2 1,00 0 2, N= Potência do ruído gaussiano na entrada do receptor C/N = relação sinal/ruído BER = taxa de erro de bits Página 3 de 20

4 3.3.3 Valores e características iniciais Potência do sinal principal = aproximadamente -40 db Relação sinal/ruído C/N: superior a 0 db Descrição Geral da Medida Na ausência de ruído (ou seja: relação C/N superior a 0 db) deixar o sinal C total com 0 db (ou seja: aproximadamente 40 dbm) e medir a correspondente taxa de erro. Se a taxa de erro estiver abaixo da taxa de erro de limiar, injetar ruído até a taxa de erro atingir o valor da taxa de erro de limiar. Em torno do ponto de taxa de erro de limiar, aumentar e diminuir o ruído, traçando uma curva de taxa de erro (BER) em função da relação sinal/ruído (C/N) Instrumentos Utilizados (14) Transmissor digital, canal 3 NEC. ( ) Atenuador HP 0-12dB modelo 3C. ( 3) Atenuador HP db modelo: 3D. (31) Simulador de eco TAS modelo: TAS400. ( 6) 2- combinador de sinal HP modelo HP (30) Gerador de ruído TAS modelo: TAS420. (13) Atenuador 0-110dB (0,1 db de passo) Rohde & Schwarz RSP. ( 7) Divisor de sinal HP modelo: (20) Receptor digital ATSC Zenith. (21A) Receptor digital DVB NDS. (21B) Receptor digital ISDB. (4A) Medidor de taxa de erro TEKTRONIX modelo: PB200. (4B) Medidor de taxa de erro HP3764A (apenas para ISDB). (32) Analisador de sinal HP89441-V. (43) Carga de 0 ohm HP909C. Página 4 de 20

5 3.3.6 Lay Out Básico para Medida de interferência por eco. 14 TRANSMISSOR DIGITAL CANAL 3 NEC ATSC, DVB-T ou ISDB PESCA -40 db ATENUADOR 0-12dB HP3 C 3 ATENUADOR db HP3D 31 SIMULADOR DE ECO TAS GERADOR DE RUÍDO TAS 420 ATENUADOR 0-110dB COMBINADOR HP ROHDE & SCHWARZ RSP 6 B 6 COMBINADOR HP HP 909C CARGA 0 OHM 7 32 ANALISADOR DE SINAL DIVISOR HP A 21B ATSC DVB-T ISDB RX DIGITAL 4A TEKTRONIX PB200 4B HP3764A (apenas p/ ISDB) MEDIDOR TAXA DE ERRO HP89441 Página de 20

6 3.3.7 Procedimentos de Testes OBS: Este procedimento é válido para qualquer uma das configurações de sinal citado no item , tanto para o sistema ATSC como para os sistemas DVB-T e ISDB Ajustar os atenuadores (0) e (03) para que o nível de sinal na entrada do simulador de eco TAS 400 (31) seja de aproximadamente 10 dbm Deixar o atenuador (13) na condição de máxima atenuação No simulador de eco (31), ajustar os diversos sinais conforme a tabela da configuração desejada (ver item ) Através do analisador de sinal(32), medir a potência total de sinal (C) na entrada do receptor digital. Também gravar o espectro do sinal correspondente Medir a taxa de erro através do medidor (04). Se o seu valor for inferior ao valor da taxa de erro de limiar, passar para o item No ponto B desligar o cabo que chega do simulador de eco e substituí-lo por uma carga de 0 ohm Deixar o atenuador (13) na condição de mínima atenuação Através do analisador vetorial (32) medir a potência de ruído na banda do canal (6MHz), na entrada do receptor digital. Note que ela será o valor de referência para as demais medições de ruído Deixar o atenuador (13) na condição de máxima atenuação, tirar a carga de 0 ohm e religar o cabo que chega do simulador de eco no ponto B Atuar no atenuador (13) até que o medidor de taxa de erro indique o valor da taxa de erro de limiar A partir da leitura do atenuador (13) e de valor de referência de ruído lido no item , calcular a potência de ruído (N) na entrada do receptor digital Subtrair o valor de N obtido em do valor de C obtido em , calculando assim o valor de C/N correspondente a taxa de erro de limiar. Anotar este resultado na tabela A partir do ponto obtido em , sucessivamente aumentar e reduzir a atenuação do atenuador (13) em degraus de 0,1 db, sempre anotando o correspondente valor da taxa de erro. Para cada operação, sempre calcular o valor de N e (C/N) da mesma maneira já explicada nos itens e A partir dos valores obtidos em e , traçar curvas de BER em função de C/N. Página 6 de 20

7 3.3.8 Resultados Relação (C/N)dB para taxa de erro de limiar. TIPO DO CANAL ATSC DVB- 3/4-1/16 2K DVB - 3/4-1/16 8K DVB - 3/4-1/8 2K DVB - 2/3-1/32 8K ISDB - 3/4; 1/16; 4K; 0,1s ISDB - 3/4; 1/16; 2K; 0,1s ISDB - 3/4; 1/16; 8K; 0,1s ISDB - 3/4; 1/32; 2K; 0,1s A 1,8 19,6 20,3 20,3 20, 20,4 20,4 B NF 23,2 * 24,4 24,3 24, 24,4 C NT NT NT 24,3 24,6 24,4 24,2 D NF 23 * 2,3 NF** 2,6 2, E NF 32,4 * NF NF NF NF Tabela : Relação (C/N)dB para taxa de erro de limiar. Observações: a) NF = Não Funciona. b) * = Não foi possível medir taxa de erro porque o receptor perdia sincronismo, mesmo com C/N= infinito. Para o canal B houve uma perda de sincronismo a cada 2 minutos, em média. Para o canal "D" houve uma perda de sincronismo a cada um minuto, em média. Para o canal "E" houve uma perda de sincronismo a cada três segundos em média. c) **) BER = 1, (sem ruído). d) NT = Não foi testado. Página 7 de 20

8 Figura : Espectro para canal tipo "A" (ATSC). Página 8 de 20

9 Figura : Espectro para canal tipo "B" (ATSC). Página 9 de 20

10 Figura Espectro para canal tipo "D" (ATSC). Página 10 de 20

11 Figura Espectro para canal tipo "E" (ATSC). Página 11 de 20

12 Figura Espectro para canal tipo "A" (DVB). Página 12 de 20

13 Figura Espectro para canal tipo "B" (DVB). Página 13 de 20

14 Figura Espectro para canal tipo "D" (DVB). Página 14 de 20

15 Figura Espectro para canal tipo "E" (DVB). Página 1 de 20

16 1,E-01 Gráfico : Taxa de erro de bits em função da relação sinal ruído para canais com diversos níveis de multipercurso - CANAL A 1,E-02 BER 1,E-03 1,E-04 1,E-0 1,E-06 ATSC - Zenith DVB 3/4 1/16 2K DVB 3/4 1/16 8K ISDB 3/4 1/16 2K 0,1s ISDB 3/4 1/16 4K 0,1s ISDB 3/4 1/16 8K 0,1s ISDB 3/4 1/32 8K 0,1s 1,E-07 1,E-08 1,E (C/N)dB Página 16 de 20

17 Gráfico : Taxa de erro de bits em função da relação sinal ruído para canais com diversos níveis de multipercurso - CANAL B 1,E-02 1,E-03 BER 1,E-04 1,E-0 DVB 3/4 1/16 2K. ISDB 3/4 1/16 2K 0,1s ISDB 3/4 1/16 4K 0,1s ISDB 3/4 1/16 8K 0,1s ISDB 3/4 1/32 8K 0,1s 1,E-06 1,E-07 1,E (C/N)dB Página 17 de 20

18 Gráfico : Taxa de erro de bits em função da relação sinal ruído para canais com diversos níveis de multipercurso - CANAL C 1,E-02 1,E-03 BER 1,E-04 1,E-0 ISDB 3/4 1/16 2K 0,1s ISDB 3/4 1/16 4K 0,1s ISDB 3/4 1/16 8K 0,1s ISDB 3/4 1/32 8K 0,1s 1,E-06 1,E-07 1,E (C/N)dB Página 18 de 20

19 Gráfico : Taxa de erro de bits em função da relação sinal ruído para canais com diversos níveis de multipercurso - CANAL D 1,E-02 1,E-03 BER 1,E-04 1,E-0 DVB 3/4 1/16 2K ISDB 3/4 1/16 4K 0,1s ISDB 3/4 1/16 8K 0,1s ISDB 3/4 1/32 8K 0,1s 1,E-06 1,E-07 1,E (C/N)dB Página 19 de 20

20 Gráfico : Taxa de erro de bits em função da relação sinal ruído para canais com diversos níveis de multipercurso - CANAL E 1,E-02 1,E-03 1,E-04 BER 1,E-0 DVB 3/4 1/16 2K 1,E-06 1,E-07 1,E (C/N)dB Página 20 de 20