Ferramenta de Previsão de Desempenho do Sistema ISDB-T de TV Digital

xx 1 INTRODUÇÃO 1 1.1 Motivação e objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Trabalhos relacionados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3 Estrutura da dissertação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 REVISÃO DE CONCEITOS 10 2.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 Sistemas multiportadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 ii 2.3 O sistema OFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3.1 Discretização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.3.2 Intervalo de guarda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.3.3 Sincronismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4 O canal de transmissão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4.1 Modelagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.5 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3 O SISTEMA ISDB-T 26 3.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.2 Remultiplexador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3 Codificação externa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.4 Dispersor de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.5 Ajuste de atrasos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.6 Codificador interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.7 Mapeadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.7.1 Detecção coerente e não-coerente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.8 Estratégias de decisão dos demoduladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.9 O quadro OFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.9.1 Modos de operação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.9.2 Estrutura do quadro OFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.9.3 Divisão hierárquica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.9.4 Sinais pilotos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 iii 3.10 Entrelaçadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.10.1 Bloco de entrelaçamento de byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.10.2 Bloco de entrelaçamento de bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.10.3 Bloco de entrelaçamento no tempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.10.4 Bloco de entrelaçamento na frequência . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.11 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4 METODOLOGIA DO SIMULADOR 51 4.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2 Considerações feitas a respeito do ISDB-T . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.3 Fontes de dados para transmissão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.3.1 Dados gerados pelo simulador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.3.2 Dados de arquivos externos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.4 Estrutura do simulador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.5 Modelos de canais utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.6 Estimação de canal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.7 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 5 RESULTADOS 77 5.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 5.2 Validação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 5.3 Bloco de estimação de canal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 5.4 Curvas de desempenho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 5.5 Resultados complementares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 iv 5.5.1 Figura da distribuição de segmentos e intervalo de guarda . . . . . 91 5.5.2 Figura dos TSPs remultiplexados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.5.3 Imagens transmitidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.5.4 V́ıdeos das constelações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 5.6 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 6 O SOFTWARE CRIADO 95 6.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 6.2 Estrutura geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 6.3 O ISDB-T Analyser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 6.4 Vantagens e Desvantagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 6.5 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109