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¿QUE  ES LA DATV?

  

Primera parte de una serie en la revista TV-aficionado de AGAF (ATV Club Alemán)
por escrito por el Prof. Uwe Kraus, DJ8DW, AGAF Miembro # 50

1. Introducción

Una gran cantidad de aficionados de radio se utilizan para la transmisión digital de datos con PC y la radio desde hace mucho tiempo, pensar en RTTY y de radio por paquetes.

Las dos niveles impulsivos de señales de datos  de una máquina digital son modulados en la portadora de radio, por de amplitud o por  la frecuencia o por  la fase,
o una combinación de estos. El resultado es una portadora con unos estados discretos. En el receptor de la señal demodulada tiene también estados discretos en consecuencia. Debido a la necesaria reducción de ancho de banda en la radio canal de la señal no cambia rápidamente de un estado a otro pero lo hace de una manera continua más lenta. Las partes discretas casi constante de  la señal se representa la información válida – las partes transitorias no llevan información. La reconstrucción de datos se realiza por muestreo las partes de señal válida y prueba si el nivel está por encima o por debajo de uno o varios umbrales. Aquí no cuenta cuán lejos del umbral se encuentra la señal. Interferencia (picos de ruido), justo por encima o por debajo del umbral son suprimidos, y la señal de datos se regenera completamente.

Toma de muestras y umbral son los criterios de la solidez en transmisiones digitales. Por otra parte, con la transmisión analógica las interferencias en el canal no pueden ser removidas,  porque  el receptor es incapaz de distinguir entre señal y ruido.

Las ventajas de la transmisión digital se puede utilizar para la grabación de señales analógica pura, (vídeo y sonido). En el extremo del transmisor hay una conversión A / D y luego una modulación digital en la portadora de RF, en la extremo receptor después de la reconstrucción de la señal digital de D /  va a la reproducción en la pantalla y los altavoces.

La tecnología de transmisión digital de señales de voz se encuentra al “state of the art” de la comunicación móvil desde hece mucho tiempo de audio. DAB (Digital Audio Broadcasting) está siendo estudiada por la radio pública. Con la televisión hay transmisiones digitales por satélite y por cable en todo el mundo,
los modos de difusión terrestre eliminará la actual tecnología analógica.

 
Después de la propagación exitosa de radio por paquetes (Packed Radio) entre los aficionados,  la Televisión Digital Amateur (DATV) es el próximo gran desafío. Esto modo no solo es interesante para todos los que practican analógica ATV hasta ahora, sino también esencial para todos los que tienen experiencia en Packer Radio, con PC y los sistemas multimedia y que quieran participar en este moderno y futuro campo de la  tecnología.

DATV muestra un amplio campo de actividad para los radioaficionados que quieran experimentar. En esta serie de artículos trataremos de dar una introducción a la nueva la tecnología y luego llegar a propuestas concretas de circuito. El autor ha estado trabajando en DATV con algunos compañeros por más de tres años ahora, en otoño de 1995 primeras imágenes aún se transmiten en la Banda de 70 cm con 1,5 Mbit/s de más de 50 km de distancia. Hace unas semanas se tuvo éxito en la transmisión de señales de prueba digitales de 2 Mbit/s en la Banda de 70 cm con 15 vatios de potencia de RF en una antena de 15 dB en 100 km distancia. La calidad de las señales de datos regenerados  nos da la esperanza de ser capaces de transmitir señales de vídeo digital también.

* El 9 de septiembre 1998 Prof. Uwe Kraus, DJ8DW, y su equipo consiguió
en primer lugar, la transmisión de imágenes en movimiento con sonido a través del color digital un enlace de televisión de radioaficionados a una distancia de 100 km con un ancho de banda 2 Mhz en 434 Mhz.
El transmisor en la Bergische Universitaet de Wuppertal (cerca de De Colonia) envió 44 segundos de una carrera de coches desde un  Video-CD en formato MPEG-1 utilizando modulación GMSK a través de antenas direccionales para Someren en los Países Bajos. Allí, en la casa de QTH DJ8DW la señal se recibió claramente a pesar de la lluvia en el camino y se ha guardado en el disco duro (alrededor de 10 Mbytes); software de decodificación de video MPEG-1 y el sonido es posible en Windows 95/98 .*

2. Información general sobre los artículos

- ATV transmisión analógica
- DATV: objetivos y las nuevas tecnologías claves
- Técnicas de modulación digital: descripción y los criterios para DATV
- Procesamiento de datos de señales de vídeo digitales
- Dispositivo de prueba GMSK
- 70 cm transmisor y receptor: concepto y los detalles del circuito
- Las transmisiones de la primera prueba
- Idoneidad de las bandas de aficionados UHF/SHF
- Posteriores desarrollos

3. ATV transmisión analógica

En la banda de 70 cm de banda lateral vestigial AM se utiliza con un ancho de banda de RF de aplicación. 7 MHz, así que la banda se ocupa casi por completo. Como algunos otros modos con la igualdad de derechos se encuentran allí, este modo de un ancho de banda no tiene más futuro.

Sobre la banda de  23 cm y superiores se utiliza la modulación de frecuencia con una ancho de banda de canal de 20 MHz, con consideraciones similares a las de la banda de 70 cm..

La ventaja de la ATV analógica se basa en una tecnología  familiar y confiable
y un inicio fácil. La desventaja radica en el ancho de banda mayor, la señal de una alta realción señal/ruido  necesaria, que la señal es susceptible a la la interferencia con bajos niveles de RF, y que las señales distorsionadas no puede ser regeneradas. En los servicios con varios repetidores, el ruido se multiplica.

4. DATV

Antes de participar en cualquier nueva tecnología, resulta conveniente tener claro sobre los objetivos y las posibles dificultades a superar.

Objetivos para DATV:
- Menor ancho de banda distintiva
- Gama más amplia con la misma potencia de RF y la misma calidad de imagen.
- Robusto ante la interferencia de canales
- Perfil de espectro con una mínima interferencia sobre otros modos
- Combinación con otros modos digitales (de alta velocidad, por ej. PR)
- Combinación con las tecnologías multimedia modernas

Las nuevas tecnologías clave

- Reducción de los datos sobre las señales de vídeo y sonido
Digitalización de señales de vídeo y de sonido le da un flujo de datos que necesita considerablemente más ancho de banda de canal en la transmisión directa de las señales analógicas. Las modernas tecnologías de reducción de datos que sea posible para reducir la cantidad de datos digitales a tal punto que el ancho de banda necesario es mucho más estrechos que el ancho de banda original de la señal analógica con similares o la calidad de imagen aún mejor. Factores de reducción muy alta dan una pérdida de calidad por supuesto. Los estándares mundiales para imágenes en movimiento son MPEG-1 y MPEG-2. MPEG-1 ofrece el conocido vídeo con calidad de CD - con el de 1,5 Mbit / s de flujo de datos que es realmente suficiente para DATV, al comienzo por lo menos. MPEG-2 se utiliza en la televisión de mayor calidad las instalaciones de transmisión.
Hay módulos de hardware para la reducción de datos en tiempo real en formato MPEG-1, que se ponen en el puerto paralelo de un PC y son capaces de procesar PAL las señales de vídeo desde una fuente analógica habitual. En el futuro sería conveniente disponer de una solución sin un PC.

- Corrección de errores de codificación
Si se cruza el umbral en el decodificador digital del receptor de forma irregular por un pico de ruido que recibe una decisión equivocada. El importe de la las decisiones equivocadas en comparación con la suma de todas las decisiones, la tasa de error, depende de la relación señal-ruido y afecta a la recibida
la calidad de la señal. La tecnología digital, la corrección de errores de codificación que no es posible con la tecnología analógica. A los datos de la señal deseada corriente se añaden algunos datos más corrección derivada de la quería datos. Esto aumenta la tasa general de datos y el ancho de banda de RF requerido pero hace posible que el receptor pueda detectar y corregir errores en su mayor parte. Estamos distinguir entre codificación de bloque y
codificación convolucional, a menudo ambas medidas se utilizan juntos.

- Modulación digital en la portadora de RF
Existen distintos procedimientos que se explican más adelante y se examina en
utilidad para DATV.

- Corrección de canal
Recepción multitrayecto provoca una distorsión por los reflejos de las montañas
y los edificios y conduce a superposiciones de tiempo diferentes señales a la antena receptora. Con la transmisión analógica fantasma (el doble imágenes), parece, con la transmisión digital de la suma recibida de la señal sería inútil sin el esfuerzo de corrección. El circuito de corrección de canal contiene un filtro digital que optimiza la de su característica de transferencia de forma automática y anula la señal de distorsiones. En muchos casos, "las secuencias de entrenamiento" se añaden a la de la señal de transmisión que se sabe que el receptor. Comparando los recibió secuencia distorsionada a la secuencia nominal del receptor es capaz de ajustar el filtro de corrección de la mejor manera posible y de a reaccionar a las condiciones variables.

(
Klaus, DL4KCK@t-online.de)