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Implementación de un Receptor ISDB-Tb en SDR y Otras Contribuciones Desde la Academia

Características del sistema ISDB-T - dibegorg

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n de un Receptor ISDB-Tb en SDR y Otras Contribuciones Desde la Academia Pablo Flores Guridi

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Implementación de un Receptor ISDB-Tb en SDR y Otras Contribuciones Desde la Academia Pablo Flores Guridi

Televisión para Abonados y Multimedia de Banda Ancha de Uruguay

Punta del Este,

Uruguay

Tabla de contenidos

Introducción

Receptor ISDB-Tb basado en el paradigma SDR

Pablo Flores Guridi

2 of 22

Sección

Introducción

Receptor ISDB-Tb basado en el paradigma SDR

Pablo Flores Guridi

3 of 22

Detalles administrativos

• Disciplina: Telecomunicaciones • Especialización: Televisión digital • Título: Estudio de la transmisión y la propagación de la señal

ISDB-Tb y su configuración óptima para la cobertura del territorio uruguayo • Inscripción: 18 de abril de 2013 • Finalización: 2015 • Directora académica: Prof.

María Simon • Directores de tesis: Prof.

María Simon

- Ing.

Anderson Fagiani

(INATEL)

- Dr.

Federico La Rocca

Pablo Flores Guridi

4 of 22

Beca ANII

• Modalidad: Becas de Posgrados,

Maestría,

Nacional • Sub tipo de beca: Áreas estratégicas • Área del conocimiento: Ingeniería y Tecnología • Inicio: Marzo de 2014 • Finalización: Marzo de 2016 • Orientador: Dr.

Federico La Rocca • Co-orientadores: Prof.

María Simon,

Anderson Fagiani

(INATEL)

Pablo Flores Guridi

5 of 22

Actividad profesional/proyectos

• “Homologación de receptores de TV Digital en el estándar

ISDB-Tb” • IIE

- InCo,

FING,

UDELAR

DINATEL

FJR • “Modelos de cobertura para TVDT” • IIE,

FING,

UDELAR

DINATEL

ANII • “Receptor ISDB-Tb basado en el paradigma SDR” • IIE,

FING,

UDELAR

DINATEL

Pablo Flores Guridi

6 of 22

Homologación de receptores de TV Digital en el estándar ISDB-Tb (1) • Objetivos: • Generar un protocolo completo para ensayar los receptores,

incluyendo televisores y “set top boxes” • Transferir la metodología al LATU • Adquirir conocimiento y experiencia y enfocar académicamente el tema,

más allá de este trabajo específico • Establecer un observatorio tecnológico a largo plazo • Dos familias de tests y sus implementaciones • Pruebas eléctricas,

capacidades y herramientas ⇒ Se pudo establecer un protocolo para el primer grupo.

La interactividad tiene interpretaciones no compatibles.

Pablo Flores Guridi

7 of 22

Homologación de receptores de TV Digital en el estándar ISDB-Tb (1) • Objetivos: • Generar un protocolo completo para ensayar los receptores,

incluyendo televisores y “set top boxes” • Transferir la metodología al LATU • Adquirir conocimiento y experiencia y enfocar académicamente el tema,

más allá de este trabajo específico • Establecer un observatorio tecnológico a largo plazo • Dos familias de tests y sus implementaciones • Pruebas eléctricas,

capacidades y herramientas ⇒ Se pudo establecer un protocolo para el primer grupo.

La interactividad tiene interpretaciones no compatibles.

Pablo Flores Guridi

7 of 22

Homologación de receptores de TV Digital en el estándar ISDB-Tb (2) • Decreto 143/013,

Poder

Ejecutivo,

Ministerio de Industria Energía y Minería • Ver Artículo 3o ,

Artículo 4o y

Artículo 5o

Pablo Flores Guridi

8 of 22

Modelos de cobertura para TVDT (1)

Study of propagation models

Software implementation

Measuring campaign

Data processing and analysis

Conclusion

? • Propagación en espacio libre.

• ITU-R P.1546-4 ⇒ Recomendado por ANATEL en la Resolución

Pablo Flores Guridi

9 of 22

Modelos de cobertura para TVDT (2)

• Se implementó un software con los modelos seleccionados:

“Software de Análisis de Propagación Outdoor” (S.A.P.O.) • Originalmente implementado para GSM ⇒ Adaptado para TVDT • Conclusiones • • • •

Cuando hay LOS ⇒ Fórmula de Friis En zonas de recepción media ⇒ ITU-R P.1546-4 y Okumura-Hata Cuando la señal es débil ⇒ ITU-R P.1546-4 Parámetros óptimos de ITU-R P.1546-4 para Montevideo: • Suburbano • Trayecto terrestre • 90% (50%) tiempo,

Pablo Flores Guridi

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Sección

Introducción

Receptor ISDB-Tb basado en el paradigma SDR

Pablo Flores Guridi

11 of 22

El proyecto

• Propuesto por el grupo de Análisis de Redes,

Tráfico y Estadísticas

de Servicio (ARTES): http://iie.fing.edu.uy/investigacion/grupos/artes • Beneficiario del Programa I+D+i TVD Interactiva 2013 de

ANII-DINATEL • Nombre: Implementación de un receptor de ISDB-T abierto y para

metrología bajo el paradigma de Radio Definida por Software • Integrantes: Pablo Flores Guridi,

Gabriel Gómez,

Víctor González,

Federico La Rocca (responsable),

Pablo Belzarena

Pablo Flores Guridi

12 of 22

Radio definida por software • Sistema en el que los componentes que típicamente han sido

son en cambio implementados en software • Pueden ser implementados en computadoras personales o sistemas embebidos • Si bien el concepto no es nuevo,

el avance en el poder de procesamiento de los computadores hoy permite realizar procesos que eran imposible tan sólo algunos años atrás • Se requiere conversores analógico-digital y digital-analógico

Pablo Flores Guridi

13 of 22

GNU Radio: la herramienta de desarrollo

• Herramienta de desarrollo de software,

Provee varios bloques que permiten procesar señales con el objetivo de crear radios basadas en software • Puede ser utilizado con conversores DAC y ADC,

para crear radios definidas por software,

o puede también se utilizado sin ningún hardware,

tan sólo para realizar simulaciones ⇒ Se pueden programar nuevos bloques en lenguaje C++ y utilizarlos de igual manera que los ya provistos por GNU Radio Pablo Flores Guridi

14 of 22

¿Por qué implementar un receptor

• Los equipos de medición disponibles en el mercado son caros y de

poco versátiles: • Queremos tener control total del sistema de recepción • Nos interesa tomar medidas en cualquier nivel: desde potencia total

hasta calidad de imagen • Nos interesa la experiencia en el desarrollo de sistemas de

comunicación sobre SDR • Queremos formar docentes en el área de radio definida por software

• Queremos formar docentes especializados en el área de televisión

en particular en lo que refiere a demodulación y decodificación de la señal

Pablo Flores Guridi

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Diagrama en bloques de un transmisor

Pablo Flores Guridi

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Grado de avance (1)

Pablo Flores Guridi

17 of 22

Grado de avance (2)

Pablo Flores Guridi

18 of 22

Módulo de medidas

• Objetivos: • Evaluar la calidad de la recepción • Caracterizar los problemas existentes que pueden deteriorar la calidad • De ser posible,

identificar el origen de los problemas que se presentan • Los problemas pueden provenir de diferentes fuentes: transmisor,

receptor • Principales medidas utilizadas para caracterizar la recepción de un

sistema de TV digital son: • MER (Modulation Error Ratio) • BER (Bit Error Rate) antes de después de Viterbi

⇒ Si las correcciones de canal,

tiempo y fase fueran ideales en el receptor se tendría la constelación enviada más ruido gaussiano en torno a cada punto de la constelación

Pablo Flores Guridi

19 of 22

Trabajo restante

implementados • Extender funcionamiento para full_seg • Optimizar para tiempo real • Implementar módulo de medidas

Pablo Flores Guridi

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Conclusiones/resumen

• Se implementó una primera versión de un receptor ISDB-T/Tb

one_seg basado en software y totalmente abierto • Se está adquiriendo una importante experiencia en el desarrollo de

sistemas de comunicación sobre SDR • Se están adquiriendo sólidos conocimientos en el estádar ISDB-T/Tb • Se espera extender el receptor para recibir los trece segmentos • El módulo de medidas permitirá analizar la calidad de la señal

recibida en cualquier punto de la cadena de recepción

Pablo Flores Guridi

21 of 22

¡Muchas gracias

Pablo Flores Guridi

22 of 22