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o electricista Rui Ramos Promax S.A., representada em Portugal por Dec.Medida S.A.
análise dinâmica de ECOS
{EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO TDT}
A Televisão Digital Terrestre (TDT) utiliza um sistema de transmissão baseado na norma DVB-T. A parte mais relevante desta norma cobre a utilização de um sistema de modulação, COFDM, desenvolvido para garantir a solução para a difusão do sinal digital de televisão com especial cuidado nas reflexões múltiplas. No caso Português, é utilizada a mesma frequência para os distintos emissores que cobrem Portugal Continental e a Região autónoma da Madeira (Inicialmente no canal 67, actualmente a ser gradualmente alterado para o canal 56), e um regime ‘misto’ na Região autónoma dos Açores (um plano que actualmente cobre 6 canais, respectivamente canal 47, 48, 55, 56, 61 e 64). As redes que utilizam a mesma frequência para distintos emissores são designadas como ‘Redes de Frequência Única’ ou SFN. A modulação COFDM inclui igualmente mecanismos que garantem a preservação da qualidade do sinal nas redes SFN, levando em conta que, para além das reflexões típicas da transmissão terrestre, na maioria dos locais iremos certamente receber sinal proveniente de mais do que um transmissor simultâneamente. As redes que não cobrem uma dada área geográfica com emissores sintonizados na mesma frequência são designadas como redes multi-frequência ou MFN.
O princípio básico é o de, sabendo que serão produzidas reflexões (ecos) durante a transmissão, os tempos de pausa ou intervalos de guarda permitirão que estes ecos se desvaneçam e não afectem a recepção do sinal de forma negativa. Comparando com o que acontece na propagação sonora, seria como tocar notas num piano deixando intervalos de silêncio entre cada nota para garantir que os seus sons não se misturassem. A TDT utiliza vulgarmente um intervalo de guarda de 112 us. (para um tempo útil de símbolo de 896 us, com codificação 8k COFDM, e taxa máxima de símbolo (Bit Rate) atingível de cerca de 22 Mbit/s), GI = 1 / 8. Em geral podemos afirmar que os ecos recebidos dentro do intervalo de guarda não afectam negativamente a recepção do sinal, em oposição do que se passa com os que chegam fora do mesmo. Para aumentar a capacidade de transmissão e de alguma forma para compensar os símbolos ‘lentos’ e ciclos de pausa, a COFDM envia os dados em ‘paralelo’, utilizando milhares de pequenas sub-portadoras dentro da largura de banda do canal. Seguindo com o exemplo anterior, seria algo como tocar acordes, ao invés de notas discretas.
A modulação COFDM está baseado no princípio de enviar pequenas quantidades de informação de forma pulsada, alternando entre tempos de actividade e de pausa. A duração do ciclo total, designado por ‘symbol time’, é de um milisegundo (1 ms). Os tempos de pausa são designados como intervalos de guarda (GI).
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Os ecos que fiquem dentro do intervalo de guarda não afectarão a recepção correcta do sinal, salvo se forem particularmente fortes, a partir de -5 dBc, o que não é comum. Nas redes SFN (Frequência Única – caso predominante em Portugal) a grande maioria dos problemas vão surgir ao nível dos ecos. Um receptor localizado na área de cobertura de diversos emissores a funcionar em SFN vai receber os respectivos sinais simultâneamente e irá tratá-los como um sínal principal com múltiplos ecos.
Nas SFN estes vão aparecer tipicamente nos casos em que o receptor esteja localizado numa área equídistante de dois ou mais transmissores. Se estes ecos estiverem suficientemente próximos entre si e se chegarem com níveis muito similares, tal poderá inclusivamente impossibilitar a recepção do sinal. Este é um efeito muito difícil de detectar e cujas consequências (e sua magnitude) podem variar entre receptores. Existem várias situações nas quais a presença de ecos pode degradar ou afectar de forma severa a recepção da TDT. O instalador que verifique tais situações poderá apenas jogar com a localização e respectiva orientação das antenas para minimizar o impacto negativo que estes ecos poderão ter na recepção do sinal. As antenas tipicamente usadas nas instalações de recepção de TV são do tipo YAGI e têm um diagrama de radiação como o apresentado na Figura seguinte.
Os receptores COFDM utilizados em Televisões Digitais e set top boxes TDT, verificando a presença de ecos no sinal recebido e com os mecanismos de correcção disponíveis, vai identificar o eco mais forte e definir este como o ‘sinal principal’. Os restantes ecos serão consequentemente mais fracos e poderão chegar após ou antes do sinal principal. Ecos que cheguem depois deste são designados como POS-ECOS enquanto os restantes são designados como PRÉ-ECOS. A partir do momento em que todos os ecos, primário e secundários, tenham sido identificados, o receptor calcula a posição ideal para o intervalo de guarda por forma a envolver o maior número possível de ecos e como tal minimizar o seu impacto na recepção do sinal. Este processo é repetido de forma contínua.
O diagrama representa o ganho com o qual a antena recebe um sinal, dependendo do ângulo em que o mesmo chega. Na parte frontal a antena tem o maior ganho, que decresce dos lados e na parte posterior. Como tal, a análise dinâmica de ecos, implementada no medidor universal de campo Promax TV EXPLORER HD+, é actualmente uma função essencial.
Existem diferenças entre receptores, modelos e marcas, no que respeita ao procedimento para recalcular a posição optimizada do intervalo de guarda. Numa situação crítica poderemos esperar comportamentos completamente distintos entre vários equipamentos. De novo, os ecos que se situem dentro do intervalo de guarda não afectarão a correcta recepção do sinal, a não ser que sejam excepcionalmente fortes ou estejam situados próximo dos seus limites. Os ‘micro-ecos’, sendo mais comuns nas redes do tipo SFN, também poderão aparecer nas redes to tipo MFN. Estes ecos são muito curtos, e tão próximos uns dos outros que o receptor não consegue determinar qual o que deverá ser considerado o sinal principal e qual será o eco.
A PROMAX é um fabricante de sistemas de teste e medida, equipamentos de teledifusão e de distribuição de sinal TV. A sua gama de produtos inclui soluções para TV por cabo, TV por satélite, difusão terrestre, redes sem fios e de fibra óptica, analisadores FTTH e GPON. Moduladores DVB-T, streamers e conversores de IP (ASI, DVB-T) estão entre os últimos desenvolvimentos deste fabricante.