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РусскийAnálisis de ecos dinámicos
La Televisión Digital Terrestre (TDT) utiliza un sistema de transmisión basado en la norma DVB-T. La parte principal de esta norma nos habla de la utilización de un sistema de modulación COFDM que nace específicamente para dar solución a los problemas que plantea la radiodifusión de las señales de televisión digital, en particular, las reflexiones.
Hay casos en los que se utiliza la misma frecuencia desde varias estaciones emisoras diferentes para cubrir una zona geográfica determinada. Les llamamos redes de frecuencia única o SFN. La modulación COFDM también incorpora mecanismos para preservar la calidad de la señal en este tipo de redes SFN, teniendo en cuenta que además de las reflexiones propias de la transmisión terrestre tendremos también recepción simultánea de la señal desde más de un punto emisor.
Aquellas redes en las que no hay coincidencia o reutilización de las frecuencias en la misma zona geográfica se conocen como redes de frecuencia múltiple MFN.
El intervalo de guardia
La modulación COFDM se basa en la emisión de la información en forma pulsada, alternando sucesivamente tiempos de actividad y tiempos de pausa. El ciclo total, conocido como tiempo de símbolo, dura una milésima de segundo (1 ms). A los tiempos de pausa se les conoce como intervalos de guardia (GI).
Sabiendo que se van a producir reflexiones (ecos) en la transmisión, la idea será que los tiempos de pausa permitan que estos ecos se extingan y no afecten a la recepción. Haciendo un símil con el sonido, sería como tocar notas en un piano parando después de cada nota y antes de tocar la nota siguiente para que el sonido entre ellas no se mezcle.
Es frecuente en la TDT el uso de un intervalo de guardia de 224 us., GI=1/4. En líneas generales podemos afirmar que los ecos que lleguen dentro del intervalo de guardia no afectarán a la recepción, no así aquellos que lleguen fuera del intervalo de guardia.
Para aumentar la capacidad de transmisión de información y de alguna forma compensar la pérdida provocada por la lentitud de símbolos y los ciclos de pausa, el COFDM envía los datos en “paralelo”, utilizando miles de pequeñas sub-portadoras dentro del canal. Siguiendo con el símil anterior sería algo así como tocar acordes en vez de notas sueltas.
Los ecos en la TDT
Cualquier receptor situado en la zona de cobertura de un transmisor recibirá la señal principal junto al conjunto de reflexiones o ecos que se hayan podido crear en el trayecto.
En el diagrama de ecos representamos el momento en el que llegan las diferentes señales en una escala temporal. La señal principal se representa como una línea vertical de nivel 0 situada en el preciso instante en que comienza la pausa, o sea el intervalo de guardia.
Los ecos a su vez se representarán con líneas verticales situadas a una cierta distancia del eco principal según el retardo y la atenuación relativa con que sean recibidas.
Puesto que los ecos se deben a la diferencia entre los caminos recorridos por las señales en el espacio y como estas viajan a 300.000 km/s podría también establecerse una escala equivalente al retardo en “tiempo” que sería el retardo en “distancia”. Como dato fácil de recordar 100us equivalen a 30 km.
Ecos en MFN
En redes de este tipo sólo habrá un transmisor usando una frecuencia en una zona determinada. En consecuencia, cualquier eco que se reciba será el resultado de una reflexión multi-camino de la señal principal. Por lo tanto, en general, el eco más intenso será el del camino principal que además será el que recorrerá una distancia menor. Todos los demás serán menos intensos y llegarán más tarde siendo pues considerados POST-ECOS. La situación pues será como la de la figura siguiente:
Los ecos que queden dentro del intervalo de guardia no afectarán a la correcta recepción de la señal a no ser que sean especialmente intensos, por encima de -5 dBc, lo cual no es frecuente.
Ecos en SFN
En general en este tipo de redes encontraremos el mayor número de problemas de ecos. Un receptor ubicado en la zona de cobertura de varios emisores que trabajen en SFN recibirá simultáneamente señal de todos ellos interpretándose como una señal con varios ecos.
Los receptores de COFDM incorporados tanto en televisores como en descodificadores de TDT, conocedores de la presencia de ecos en la señal recibida y de los mecanismos de corrección disponibles, localizan el eco de mayor intensidad y lo identifican como señal principal. El resto de ecos serán pues de menor intensidad pudiendo quedar retardados o avanzados respecto al principal. A los ecos retardos se les conoce como POST ECOS mientras que a los adelantados se les conoce como PRE ECOS.
Una vez identificado el eco principal y sus ecos secundarios, el receptor calcula cual es la posición ideal del intervalo de guardia de modo que abrace el máximo número de ecos posible y en consecuencia minimice su impacto sobre la recepción de la señal. Este proceso se repite continuamente.
Existen diferencias entre los receptores, modelos y marcas, en cuanto al procedimiento utilizado para recalcular la posición óptima del intervalo de guardia. En una situación crítica esto puede dar lugar a comportamientos completamente diversos.
De nuevo los ecos que queden dentro del intervalo de guardia no afectarán a la correcta recepción de la señal a no ser que sean especialmente intensos y próximos a los extremos de dicho intervalo.
Los microecos
Aunque son más frecuentes en redes SFN podrían llegar a encontrarse también en MFN. Se trata de ecos muy cortos, tan próximos entre ellos que el sistema receptor no es capaz de determinar cuál debe considerarse señal principal y cual eco.
En el caso de SFN se suelen producir cuando el receptor se encuentra en una zona equidistante de los transmisores. Si los ecos se encuentran suficientemente próximos y son recibidos con niveles similares pueden llegar incluso a imposibilitar la recepción. Esto es un efecto que es muy difícil de detectar y cuyos efectos pueden variar fuertemente de un receptor a otro.
Conclusión
Son muchas las situaciones en las que la presencia de ecos puede degradar o imposibilitar la recepción de la señal de la TDT. Ante ellas el instalador puede sólo jugar con la ubicación y orientación de las antenas con el objeto de minimizar el impacto negativo que esos ecos tienen sobre la recepción de la señal.
Las antenas utilizadas comúnmente en las instalaciones receptoras de televisión son del tipo YAGI y tienen un diagrama de radiación como el de la figura.
El diagrama representa la ganancia con que la antena recibe una señal dependiendo del ángulo del que proviene. En la parte frontal la antena muestra su ganancia mayor mientras que en los laterales y la parte posterior la ganancia disminuye.
Por todo ello, el análisis de los ecos, realizado en la forma en que lo hacen los medidores de campo PROMAX, resulta ser hoy día una función imprescindible.
PROMAX es un fabricante líder en sistemas de test y medida y en equipos para emisión y distribución de señales de televisión. Nuestras líneas de producto incluyen instrumentos de medida para TV por cable, TV vía satélite, radiodifusión, redes de fibra óptica e inalámbricas y analizadores para FTTH y GPON. Entre los últimos desarrollos de la compañía se encuentran moduladores DVB-T, streamers IP o convertidores IP (ASI, DVB-T).