Modulacion COFDM

Transmisin de Televisin Modulacin COFDM Constantino Prez Vega - 2004

1

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MODULACION COFDM

Aunque el multiplexado ortogonal por divisin de frecuencia (OFDM) es una forma de modulacin con mltiples portadoras que fue presentada hace ms de treinta aos1,2, no ha cobrado importancia hasta finales de la dcada de 1980. Este cambio se debe a los recientes avances tecnolgicos en diversas reas principalmente en campos tales como procesado de seales (DSPs) y circuitos integrados a gran escala (VLSIs), los cuales han hecho factible la implementacin de OFDM.

La modulacin por multiplexado por divisin de frecuencia ortogonal es una tcnica de modulacin de banda ancha que utiliza mltiples portadoras ortogonales, cada una modulada en amplitud y fase. Cuando la OFDM se emplea junto con codificacin de canal para deteccin y correccin de errores, se designa como COFDM (multiplexado por divisin de frecuencia ortogonal codificada). Los trminos OFDM y COFDM se utilizan aqu indistintamente.

4.1 Multiplexado por divisin de frecuencia (FDM3)

El multiplexado, tanto en frecuencia como en tiempo, es una tcnica que hace posible la transmisin de varias seales por un mismo canal de comunicacin. En el FDM, cada seal utiliza una porcin del ancho de banda total. En el multiplexado por divisin de tiempo (TDM4), cada seal utiliza todo el ancho de banda del canal, pero slo en intervalos de tiempo definidos.

s1 s2 s3 s4

Frecuencia

Tiempo

Ancho debanda del canal

Frecuencia

Tiempo

Ancho debanda del canal

s1

s2

s3

s4

t1

t2

t3

t4

s1

s2

t5

t6

(a) (b)

Fig. 4.1 Multiplexado en frecuencia y en tiempo

1 Chang, R.W. and Gibby, R.A. A Theoretical Study of Performance of an Orthogonal Multiplexing Data TRansmission Scheme. IEEE Trans. on Comm. Techn., Vol. COM-16, No. 4, pp. 529-540. Aug. 1968. 2 Weinstein, S. B. and Ebert, P. M. Data Transmission by Frequency-Division Multiplexing Using the Discrete Fourier Transform. IEEE Trans. on Comm. Techn. Vol. COM-19, No. 5, pp. 628-634. Oct. 1971. 3 Frequency Division Multiplexing 4 Time Division Multiplexing


2

En la figura 4.1 se ilustra la idea bsica del multiplexado de cuatro seales s1, s2, s3 y s4. En 4.1(a), cada seal ocupa una cuarta parte del ancho de banda total del canal, durante todo el tiempo (FDM) y en 4.1(b), cada una de las seales ocupa todo el ancho de banda del canal slo durante un intervalo de tiempo (TDM). El multiplexado en frecuencia puede utilizarse tanto con seales analgicas como digitales, en tanto que el multiplexado en tiempo se utiliza principalmente para seales digitales. En el multiplexado en tiempo, cada seal modula a una portadora diferente y la separacin entre portadoras es, aunque no necesariamente, regular. Esta forma de multiplexado es muy utilizada en telefona y, en el caso de televisin, la seal compuesta de vdeo, que contiene las componentes de luminancia y crominancia, est tambin multiplexada en frecuencia.

Puesto que cada seal modula a una portadora diferente o subportadora, la separacin entre subportadoras debe elegirse adecuadamente, para evitar solapamiento entre los espectros de seales adyacentes y cada seal puede utilizar un tipo de modulacin diferente (AM-DBL, AM-BLU, FM, etc). Para garantizar la separacin entre seales adyacentes, evitar la interferencia entre ellas, y facilitar su separacin y demodulacin en el receptor, suele agregarse una banda de guarda entre bandas adyacentes, que no contiene ninguna seal. Cuando se suman todos los espectros de las seales moduladas, se tiene una seal multiplexada, compuesta, que a su vez puede considerarse como la seal en banda base para modular, a su vez, a una portadora de RF. En el receptor, la seal recibida se demodula primero a RF para recuperar la seal compuesta en banda base y luego se filtra para separar las seales moduladas individuales. A continuacin, cada una de estas seales se demodula individualmente utilizando subportadoras generadas localmente en el receptor, para extraer las seales originales en banda base. Este proceso se ilustra en la figura 4.2

Tx 1

Tx 2

Tx N

Subcanal1

Subcanal2

SubcanalN

Receptor 1

Receptor 2

Receptor N

DestinoFuente

v/N bits/s

v/N bits/s

v/N bits/s

f0

2f0

Nf0

f0

2f0

Nf0

v bits/s

Moduladores Canal Demoduladores

Fig. 4.2. Multiplexado por divisin de frecuencia (FDM)

4.2 Modulacin ortogonal

Se dice que dos seales son ortogonales en un intervalo [t1,t2] cuando cumplen la condicin,

2

1

( ) ( ) 0t

tf t g t dt = (4.1)

Cuando dos seales son ortogonales, es posible hacer que utilicen simultneamente el mismo ancho de banda sin interferirse entre s. El caso ms simple es el de la modulacin de dos seales en cuadratura de fase, que se ilustra esquemticamente en la figura 4.2.


3

Fig. 4.3. Modulacin en cuadratura de fase.

En la parte izquierda de la figura se muestra el modulador y en la derecha, el demodulador. La seales de informacin, o moduladoras son m1(t) y m2(t). La primera modula una portadora de frecuencia angular c (cos ct) y la segunda, a otra portadora de la misma frecuencia que la primera, pero defasada 90 (sen ct). Las dos seales se suman para producir una seal de dos bandas laterales, en cuadratura de fase, que puede expresarse como:

tsentmttm ccQAM += )(cos)( 21 (4.2)

Si, por simplicidad en el anlisis, se supone que m1(t) y m2(t) son tonos puros, de forma

tAtm

tAtm

m

m

2

1

cos)(

cos)(

2

1

==

(4.3)

la seal resultante tiene dos bandas laterales, en cada una de las cuales estn contenidas, a su vez las dos seales en banda base. Estas dos seales pueden recuperarse en el receptor mediante un detector o demodulador sncrono, como se ilustra en la porcin derecha de la figura 4.2. La salida del mezclador de la parte superior de la figura, x1(t) est dada por:

[ ]tsentmttmtm

ttsentmttmtttx

cc

ccc

cQAM

++=+=

=

2)(2cos)()(cos)(cos)(2

cos)(2)(

211

21

1

(4.4)

Los dos ltimos trminos desaparecen despus del filtrado de la seal a paso bajo, dejando slo la seal deseada a la salida, m1(t). Puede hacerse un anlisis similar para m2(t). Este sistema de modulacin se conoce como modulacin en cuadratura de fase o multiplexado en cuadratura y se designa habitualmente como QAM5. Por consecuencia, es posible transmitir dos seales del mismo ancho de banda base B, por un canal de ancho de banda 2B, como una seal nica de doble banda lateral, sin portadora, multiplexada o modulada en cuadratura. El canal superior se designa como canal en fase y el inferior, como en cuadratura. La modulacin en cuadratura, de manera semejante a todos los esquemas de modulacin con portadora suprimida, impone requisitos muy severos en lo que respecta a la reinsercin de la portadora local en el receptor. Un pequeo error en la fase o la frecuencia de la portadora reinsertada en el detector no slo resulta en distorsin o prdida de la seal, sino tambin en interferencia entre canales.

5 Quadrature Amplitude Modulation


4

Las seales utilizadas, dadas por (4.3), cumplen la condicin de ortogonalidad (1). Esta condicin, en el caso de seales complejas tiene la forma:

2 2

1 1

( ) *( ) 0 *( ) ( ) 0t t

t tf t g t dt o bien f t g t dt= = (4.5)

en que el asterisco (*) indica el complejo conjugado.

4.3 Interferencia por efectos multicamino

En trminos simples, en el caso de comunicaciones analgicas los efectos multicamino dan lugar a desvanecimientos ms o menos severos de la seal recibida o a efectos tales como imgenes fantasma en televisin. En comunicaciones digitales estos efectos se traducen en interferencia entre smbolos (ISI) y en la consiguiente destruccin de la informacin.

Supngase un sistema radioelctrico en que se tiene una portadora modulada digitalmente por smbolos consecutivos, cada uno de longitud N bits y duracin TS y que la seal llega al receptor por dos trayectos diferentes, de distinta longitud, de modo que una seal llega primero y la otra con un retraso equivalente a 4.5TS como se ilustra en la figura 4.4(a). Este retraso da lugar a que en el receptor est presente el smbolo n durante el perodo de integracin, es decir de demodulacin, simultneamente con porciones de los smbolos cuarto y quinto previos, n4 y n-5, que se comportarn como seales interferentes sobre el smbolo deseado.

Si el retraso introducido por el segundo trayecto es inferior a TS, se dar una situacin similar a la que se ilustra en 4.4(b). La porcin del smbolo n-1 presente durante el perodo de integracin actuar tambin como interferencia, en tanto que la porcin retrasada del propio smbolo n se sumar consigo mismo de forma constructiva o destructiva, segn sea la fase entre la porcin directa y la retrasada.

smbolo n

n - 5 n - 4

n - 1 n + 1

Perodo deintegracin

smbolo n

n - 1 n

n - 1 n + 1

Perodo deintegracin

n+1

Esta porcin del smbolon - 1 da lugar a ISI

Esta porcin del propio smbolo nse suma constructiva o destructivamentesegn la fase.

(a) (b)

Fig. 4.4. Forma en que se produce interferencia entre smbolos

An cuando el retardo sea menor a la duracin de un smbolo, se mantiene, en mayor o menor escala, interferencia entre smbolos debido a la presencia del smbolo previo. Esto podra eliminarse si el perodo durante el que se produce cada smbolo se hace mayor que el perodo durante el cual el receptor realiza la integracin de la seal, lo que sugiere la conveniencia de utilizar un intervalo de guarda6.

6 El intervalo de guarda se refiere al dominio del tiempo y no debe confundirse con la banda de guarda en el dominio de frecuencia.


5

4.4 Constelaciones bsicas

Para conseguir la modulacin OFDM los datos de entrada se mapean en smbolos OFDM, lo que significa que modulan a cada una las subportadoras individuales. Esta modulacin puede ser de diferentes tipos, pero en el sistema DVB-T las constelaciones contempladas son 4QAM, 16QAM y 64QAM, que se ilustran en la figura 4.5.

4QAM

16QAM 64QAM

00

0010000010

Fig. 4.5. Constelaciones usadas en DVB-T.

Dependiendo de la constelacin utilizada, cada subportadora transportar 2, 4 u 8 bits de informacin. Cada punto de la constelacin se puede representar por un nmero complejo. As, la primera etapa en el proceso de modulacin OFDM es el de mapear los grupos de 2, 4 u 8 bits en las componentes real e imaginaria que corresponden al nmero complejo en la constelacin. Cada constelacin tiene una robustez propia con respecto a la relacin C/N mnima que puede tolerar para una demodulacin correcta. En trminos aproximados, 4QAM es de cautro a cinco ms robusta que 64QAM.

Estos nmeros complejos corresponden a una representacin en el dominio de la frecuencia y para trasladarlos al dominio del tiempo es necesario aplicar la transformada inversa de Fourier. Estos dos procesos, el mapeo del flujo binario de entrada en smbolos complejos de la constelacin y su transformacin inversa bajo Fourier, constituyen la primera parte del proceso de modulacin OFDM.

4.5 Teora bsica de OFDM

El mtodo OFDM emplea N portadoras, por lo que se requieren, por lo menos, N muestras complejas en tiempo discreto para representar al smbolo OFDM. Estas muestras en el dominio del tiempo (0, 1, ......, N-1) son el resultado de una subportadora k modulada con un smbolo Ck, de la informacin, dentro de un smbolo OFDM y pueden expresarse como:

[ ] N nkjkofdmk eNCns

=

2

(4.6)

Donde:

N = nmero de subportadoras y muestras en el dominio del tiempo utilizadas. n = ndice de la muestra en el dominio del tiempo k = ndice de la subportadora. Ck = amplitud y fase de la informacin a transmitir.


6

Tanto Ck como k son constantes para una subportadora dada durante el perodo de un smbolo OFDM. De la ecuacin (1) se ve que las N muestras complejas para la subportadora k giran exactamente k crculos en el plano complejo durante el perodo til de un smbolo OFDM. El smbolo completo, en el dominio del tiempo, se construye a partir de las N subportadoras superponiendo sus ondas:

[ ] [ ]=

=1

0

N

kofdmkofdmn nsns (4.7)

Los coeficientes Ck son complejos, con lo que, de hecho, representan a la seal en el dominio de frecuencia. Para trasladar dicha seal al dominio del tiempo, es necesario aplicar, en el modulador, la transformada inversa de Fourier, de hecho la transformada inversa rpida (IFFT). En el receptor de DVB-T se aplica la transformada rpida directa de Fourier (FFT) al smbolo OFDM en el dominio del tiempo. La seal original transmitida se reconstruye comparando cada subportadora con una de referencia, de amplitud y fase conocidas y de igual frecuencia:

[ ] N nkjrefk ens

=2

1 (4.8)

Como consecuencia de la ortogonalidad de las N subportadoras, el resultado de la comparacin es cero en la FFT para cualquier subportadora distinta a la de referencia.

[ ][ ]

klsi

klsiCnsns

k

N

n refk

ofdml

===

=

0

'1

0 (4.9)

En que Ck representa la amplitud y fase de la seal de informacin recibida.

Si en el receptor se recibe una seal retrasada en el tiempo por muestras complejas, la ecuacin (4.6) puede expresarse como

[ ] Nnkjkofdmk eNCns

)(2 = (4.10)

Y la salida de la FFT se expresa ahora como:

[ ][ ] N

kj

k

N

n refk

ofdm eCnsns

= = 2'1

0

(4.11)

La ecuacin (6) muestra que un retardo en la seal de entrada, produce una rotacin sobre las portadoras en el dominio de frecuencia. Esta seal, aadida a la seal original resultar en desvanecimiento o amplificacin en diferentes porciones del dominio de frecuencia.

4.6 Empleo de la transformada rpida de Fourier (FFT)

En DVB-T se contemplan dos esquemas de modulacin, uno con 2048 portadoras, designado como 2K y otro con 8192 portadoras (8K). El utilizado actualmente es el 2K. Es evidente que la implementacin en hardware de un sistema FDM como el de la figura 4.2 para estos nmeros de portadoras, es prcticamente impensable an en el dominio digital, ya que requerira de miles de osciladores, filtros, multiplicadores e integradores, con el consecuente volumen y consumo de potencia. La modulacin OFDM evita el empleo de filtros, a causa de la ortogonalidad de las


7

seales y, en la prctica se trabaja con la seal recibida en forma muestreada, lgicamente por encima de la frecuencia de Nyquist. En estas condiciones, el proceso de integracin se convierte en uno de suma y todo el proceso de demodulacin es idntico a una transformada directa de Fourier. En la actualidad hay disponibles numerosos circuitos integrados que permiten realizar estas operaciones, con lo que la implementacin prctica del modulador y demodulador OFDM resulta relativamente fcil.

4.7 Preservacin de la ortogonalidad: Intervalo de guarda.

Las subportadoras estn moduladas por seales representadas por nmeros complejos, que cambian de un smbolo a otro. Si el perodo de integracin en el receptor se extiende a una duracin de dos smbolos, como en el caso de seales retrasadas mencionado en la seccin 4.3, no solamente habr ISI sobre la subportadora correspondiente al smbolo que se pretende integrar, sino que adems habr interferencia entre subportadoras (ICI7) y, por consecuencia, destruccin de la informacin. Para evitar esta situacin, se agrega un intervalo de guarda, como se muestra en la figura 4.6.

n

n

n - 1 n + 1

n - 1

Perodo deintegracin

Seal principal

Seal retrasada

La seal durante el intervalo deguarda es la misma

Fig. 4.6. Adicin del intervalo de guarda.

La duracin del smbolo se aumenta de modo que exceda el perodo de integracin del receptor, Tu, de modo que tambin es la seal modulada completa. Todas las subportadoras son cclicas durante Tu, de modo que tambin lo es la seal modulada completa. Por ello, el segmento que se aade al inicio del smbolo para formar el intervalo de guarda, es idntico al segmento de la misma longitud al final del smbolo. En tanto que el retardo sufrido por la seal a lo largo de cualquier trayecto, con respecto al trayecto ms corto sea menor que el intervalo de guarda, todas las componentes de la seal durante el perodo de integracin proceden del mismo smbolo y se satisface as la condicin de ortogonalidad. La interferencia entre smbolos o entre portadoras ocurrir solamente cuando el retardo relativa exceda la duracin del intervalo de guarda.

El intervalo de guarda se elige de acuerdo al retardo esperado en el medio particular de propagacin en que se lleva a cabo la comunicacin. Por ejemplo en entornos en el interior de construcciones, el retardo o mejor dicho, la dispersin de retardo puede llegar a unas decenas de nanosegundos, en tanto que en entornos exteriores, en que las distancias son relativamente grandes, la dispersin de retardo puede alcanzar hasta 50 s o ms. Puesto que la insercin del intervalo de guarda reduce la tasa binaria efectiva, no debe consumir una fraccin importante de la duracin del smbolo, Tu, ya que de otra forma reducira considerablemente la tasa binaria y la eficiencia espectral. En radiodifusin digital de audio (DAB8), el intervalo de guarda utilizado es de 0.246Tu. En DVB-T hay varias opciones de las que el mayor intervalo es de 0.25Tu. Durante el perodo del intervalo de guarda, el receptor ignora la seal recibida.

7 Inter-Carrier Interference. 8 Digital Audio Broadcasting.


8

El intervalo de guarda extiende la duracin del smbolo transmitido y, por consecuencia, reduce ligeramente el caudal binario efectivo. La duracin del intervalo de guarda en el sistema DVB puede tener valores de , 1/8, 1/16 o 1/32 del intervalo total del smbolo. Cuanto mayor sea el intervalo de guarda menor ser la interferencia causada por los efectos multicamino.

La ortogonalidad se restaura en el receptor integrando la seal demodulada sobre el intervalo del smbolo til. Para ecos de duracin menor a la del intervalo de guarda, el receptor puede encontrar un intervalo de duracin Tu en que no haya transiciones en el smbolo.

Adems de los efectos multicamino descritos antes y que no son controlables, hay otras causas por las que puede perderse la ortogonalidad y causar interferencia entre portadoras. Entre las principales, se incluyen las desviaciones de frecuencia o fase en el oscilador local del receptor, ruido de fase en ste y variaciones en las frecuencias de muestreo. Estas causas son, en buena medida, controlables mediante un diseo adecuado.

4.8 Sincronizacin del canal

Para demodular correctamente las seales, el receptor debe muestrearlas durante el perodo til del smbolo OFDM, no durante el intervalo de guarda. por consecuencia, la ventana de tiempo debe situarse con precisin en el instante en que se presenta cada smbolo. Esto equivale, en el caso analgico, a que para llevar a cabo la demodulacin coherente o sncrona en el receptor, es imprescindible que la portadora generada localmente en el receptor sea exactamente de la misma frecuencia y fase de la portadora generada en el transmisor para modular la seal. En el sistema DVB-T se resuelve este problema utilizando subportadoras piloto, como se muestra en la figura 4.7, distribuidas de forma regular en el canal de transmisin y que actan como marcadores de sincronismo.

Fig. 4.7. Distribucin de portadoras piloto.

Como la informacin de las seales piloto es conocida, en el receptor es posible realizar una estimacin de la respuesta en frecuencia del canal. La estimacin as obtenida para una portadora piloto puede interpolarse para llenar los huecos que separan a los pilotos y emplearse para ecualizar todas las constelaciones que transportan datos.

4.9 Modulador y demodulador OFDM

La seal de entrada al modulador OFDM es un flujo binario continuo. Este flujo se segmenta en smbolos, de acuerdo a la constelacin a utilizar y se obtiene un mapa de los smbolos, representados ahora por nmeros complejos, que corresponden a la representacin de la seal en el dominio de frecuencia. Si se van a modular N subportadoras simultneamente, la primera operacin debe ser la conversin del flujo binario de entrada, en serie, en un flujo de coeficientes complejos en paralelo. El siguiente paso es realizar la transformada inversa de Fourier sobre esos N


9

coeficientes para obtener una seal en el dominio del tiempo y, como la seal de entrada al transmisor debe ser un flujo binario en serie, es necesario convertir nuevamente la seal, ahora transformada y en paralelo, a una seal en serie. Esta es la seal a transmitir y el proceso se ilustra en el diagrama de bloques de la figura 4.8.

Mapeo yconversin

serie aparalelo

Buffer

Transformadainversa de

Fourier(IFFT)

Conversorparalelo a

serie

Del codificador de canal

Al modulador de RFInsercin del

intervalo deguarda

Fig. 4.8. Diagrama de bloques del modulador OFDM

En la figura anterior, puesto que la seal de entrada procede del codificador de canal, el conjunto constituye un modulador COFDM (recurdese que la C indica precisamente la codificacin de canal).

A la salida del conversor paralelo a serie, se inserta el intervalo de guarda, designado tambin como prefijo cclico, en que se copian los datos del final del bloque y se pegan al principio, lo que hace que las seales retrasadas a causa de los efectos multicamino caigan en el intervalo de guarda y sean ignoradas por el receptor.

El demodulador cumple la funcin inversa del modulador y el diagrama simplificado de bloques es similar al de la figura 4.8, visto ahora de derecha a izquierda, como se ilustra en la figura 4.9.

Conversorserie aparalelo

Transformadadirecta de

Fourier(FFT)

Conversorparalelo a

serie

Flujo binariorecibido

Al decodificador de canal

Mapeo inverso

Fig. 4.8. Demodulador OFDM

4.10 Modulacin Jerrquica

Los sistemas de transmisin terrestre de resolucin nica sufren de un efecto abrupto de umbral en el borde del rea de servicio en que la seal se degrada completamente, a diferencia de los sistemas analgicos en que la degradacin es suave segn se muestra en la figura 4.9.


10

Nivel de laseal recibida

Distancia al transmisor

La seal analgica se recibe"aceptablemente" hasta ladistancia DA

La seal digital deja derecibirse completamentea la distancia DD

DD DA

Umbral de recepcin"aceptable"

Fig. 4.9. Cobertura en sistemas analgicos y digitales.

Para reducir este problema y conseguir una cobertura similar a la de los sistemas analgicos, en los sistemas de transmisin digital se pueden utilizar esquemas de modulacin jerrquica o de multirresolucin, en que dos flujos distintos de datos modulan a un flujo nico DVB. Uno de los flujos de datos se designa como de alta prioridad y va embutido en otro flujo designado como de baja prioridad. Los datos de alta prioridad se destinan a las zonas ms alejadas del transmisor en que la relacin seal a ruido es menor, en tanto que los de baja prioridad estn destinados a las zonas ms cercanas al transmisor en que la relacin seal a ruido es mayor. El flujo de alta prioridad est modulado con pocos elementos en la constelacin, por ejemplo QPSK, en tanto que el esquema de modulacin para la seal de baja prioridad puede ser, por ejemplo, 64QAM. Evidentemente, el flujo de baja prioridad es menos robusto que el otro.

En trminos simples, la recepcin de mayor calidad se tiene cuando se puede decodificar bien el flujo de baja prioridad, en tanto que en reas lejanas, de recepcin ms pobre, o en el caso de receptores mviles o porttiles, el receptor slo puede resolver los datos de mayor prioridad. Esto se ilustra en la figura 4.10.

Bits de altaprioridad (QPSK)

Bits de baja prioridad (64QAM)

Fig. 4.11. Modulacin jerrquica.

En la figura se tienen dos constelaciones, una de baja prioridad y mayor resolucin, 64QAM y, embutida en sta, una constelacin de alta prioridad, QPSK o 4QAM. Cuando las condiciones de recepcin son buenas, ambos flujos estn presentes en el receptor y ste trabaja con el de menor prioridad, pero mayor resolucin. Si la relacin seal a ruido disminuye, las condiciones de recepcin se deterioran y la tasa de errores en la constelacin 64QAM aumenta imposibilitando la recepcin satisfactoria. En esa situacin, el receptor se queda con la constelacin QAM, ms robusta, pero manteniendo la recepcin en condiciones aceptables.


11

En la figura 4.12 se muestra el diagrama de bloques de un sistema de modulacin jerrquica como el empleado en el sistema DVB-T9.

Codificador devdeo

Codificador deaudio

Codificador de datos

Codificador devdeo

Codificador deaudio

Codificador de datos

Dispersinde

energa

Codificadorexterno(R-S)

Intercaladoexterno

Codificadorinterno(trellis)

Dispersinde

energa

Codificadorexterno(R-S)

Intercaladoexterno

Codificadorinterno(trellis)

Intercaladointerno Mapeo

Adaptacinde

cuadrosOFDM

Insercin deintervalosde guarda

ConversinD/A

Amplificacinde

potencia

Insercinde

pilotos

A la antena

Mltiplex de programaMltiplex de transporte

Codificacin de Fuente

Fig. 4.12. Diagrama de bloques del sistema DVB-T con modulacin jerrquica.

En la modulacin jerrquica, los estados posibles se interpretan de manera diferente que en modulacin no jerrquica. La ubicacin de un estado dentro del cuadrante correspondiente se considera como informacin especial en el sistema jerrquico. La otra informacin especial es el nmero del cuadrante. De esta manera pueden conseguirse dos flujos binarios independientes para su transmisin. Formalmente, se est tratando con un esquema de modulacin 64QAM que, en la interpretacin jerrquica se ve como una combinacin de dos modulaciones, una 16QAM y otra QPSK, a la que se designa como QPSK en 64QAM. La tasa conjunta de los dos caudales parciales es la misma que la de un caudal 64QAM.

En la modulacin jerrquica, adems de tenerse dos caudales independientes de datos, el caudal con menor flujo es menos susceptible al ruido que en un sistema no jerrquico. Al mismo tiempo, el caudal de mayor tasa binaria no es apreciablemente menos robusto que un caudal equivalente en un sistema no jerrquico.

9 Schertz, A. and Weck, C. Hierarchical Modulation: The Transmisin of two indenpendent DVB-T Multiplex on a Single Frequency. EBU. Technical Review. April 2003.

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