Contribuciones a receptores y transmisores de DVB-T2

Abstract

La evolución en los últimos años de las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones ha venido marcada por el aumento en la demanda tanto del ancho de banda como de la calidad en los servicios al usuario. En este sentido, han surgido nuevas técnicas de modulación digital de elevada eficiencia espectral como OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Han sido numerosos los sistemas de comunicaciones que se han basado en OFDM para cubrir estas demandas, entre ellos, gran parte de los estándares de radiodifusión de televisión digital del organismo DVB (Digital Video Broadcasting). Sin embargo, existe un estándar que merece especial atención. Este estándar en cuestión es DVB-T2 (Second Generation Digital Video Broadcasting Terrestrial) y representa, a día de hoy, uno de los estándares más complejo en cuanto a modulación OFDM se refiere.

No obstante, la modulación OFDM no está exenta de inconvenientes. Es por ello que DVB-T2 emplea técnicas de procesamiento digital del estado del parte, alcanzando así unas elevadas prestaciones que cubren por completo las necesidades actuales y de los próximos años en materia de televisión digital terrestre.

Esta Tesis se centra en dos de los principales problemas de la modulación OFDM. Por una parte, y asociado al receptor, se tiene la alta sensibilidad a los errores en la sincronización temporal. El hecho de cometer errores en la referencia temporal puede provocar interferencia entre símbolos y hacer que las prestaciones se degraden considerablemente. Habitualmente, la sincronización temporal se lleva a cabo en dos etapas. En primer lugar se hace estimación gruesa y a partir de ésta, se realiza una última estimación fina. El objetivo de esta Tesis en cuanto a sincronización temporal se refiere es dotar a DVB-T2 de un sistema robusto de sincroniación temporal gruesa.

Otro de los inconvenientes estudiado en esta Tesis está referido al transmisor y es el elevado PAPR que presenta la señal OFDM de DVB-T2. Un elevado PAPR resulta en emisiones fuera de banda y distorsión de la propia señal cuando ésta es amplificada en el transmisor. Para evitar, en la medida de lo posible, esta degradación de la señal transmitida, DVB-T2 incluye dos sistemas de reducción de PAPR. Sin embargo, recientemente ha aparecido otra figura de mérito, denominada métrica cúbica, que estima con mayor precisión que el PAPR dicha degradación. El objetivo de esta Tesis en este campo, es adaptar los esquemas de reducción de PAPR existentes en DVBT2 a la métrica cúbica y realizar modificaciones sobre dichos esquemas que resulten en un aumento de prestaciones. Todo ello de forma compatible con cualquier receptor de DVB-T2.