CONSTELACIONES NO UNIFORMES EN 1-D PARA EL ESTÁNDAR DTMB

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Consuelo Murillo Mora
hace 6 años
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1 CONSTELACIONES NO UNIFORMES EN 1-D PARA EL ESTÁNDAR DTMB Autores: Ing. Ernesto Fontes Pupo. Ing. Reinier Díaz Hernández

2 Sumario Introducción Fundamentos Teóricos Criterio de diseño Constelaciones no Uniformes en 1-Dimensión (1D-NUC) Diseño de las 1D-NUC Análisis y Validación de los resultados. Conclusiones.

3 Introducción NUC

4 Límite de Shannon, C c canal de comunicaciones Capacidad del Canal Capacidad del BICM, C B QAM Mod. canal de comunicaciones QAM demod.

5 Límite de Shannon, C C canal de comunicaciones Capacidad del Canal, Capacidad del BICM, C B QAM Mod. canal de comunicaciones QAM demod.

6 Límite de Shannon, C C canal de comunicaciones Capacidad del Canal, Capacidad del BICM, C B QAM Mod. canal de comunicaciones QAM demod.

7 Capacidad Capacidad del del Canal, Canal, INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES Límite de Shannon, C C Límite de Shannon, CC canal de comunicaciones Capacidad del BICM, C B QAM Mod. canal de comunicaciones QAM demod.

8 INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Capacidad Y DESARROLLO del Canal, DE TELECOMUNICACIONES Constelaciones no Uniformes 1-D Ideal SNR específico Real DTMB

9 Criterio de diseño de las NUCs para DTMB Constelación Razones de Código 16-QAM LDPC : 0.4, 64-QAM 0.6, 0.8 Razón 4-QAM de código QAM QAM LDPC SNR (db) No se ve Se ve

10 Constelaciones no Uniformes, 1D-NUCs Por qué una dimensión? Se optimiza solo teniendo en cuenta la parte Real d min1 d min2 Qué diferencia las 1D-NUCs de las UC? d min3 d min1 d min2 d min3

11 Capacity (bit/s/hz) INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES Diseño de las 1-D NUCs Gain (db) 3 a -a -1 1 a

12 Diseño de las 1-D NUCs 16-QAM SNR = 8dB µ = {-3, -1, +1, +3} C B = bit/s/hz = bit/s/hz µ = {-a, -1, +1, +a} C B = f(a, 8) C B max =

13 1-D NUCs para DTMB

14 Resumen de las 1-D NUCs diseñadas 16-QAM FEC Constelación C B (bit/s/hz) Ganancia(bit/s/Hz) 0.4 a = a = a = QAM 0.4 a = 2.6, b = 5, c = a = 3.1, b = 5.6, c = a = 3.1, b = 5.4, c =

15 Validación de los resultados

16 Razones de código LDPC para: 16-QAM

17 Razones de código LDPC para: 64-QAM

18 Ganancia de SNR de las 1-D NUCs

19 Ganancia de SNR, comparación con ATSC 3.0 Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) for ATSC 3.0. IEEE Transactions on Broadcasting, Marzo Rangos de SNR similares.

20 Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) for ATSC 3.0. IEEE Transactions on Broadcasting, Marzo 2016

21 Conclusiones Se diseñaron 6 Constelaciones no Uniformes en 1-D para el estándar DTMB Se logró aumentar la eficiencia espectral de DTMB para los modos optimizados. Con ganancia de SNR máxima de 0.35 db y una mínima de 0.15 db. Los resultados obtenidos son semejantes a los del estado del arte, para condiciones similares.

22 MUCHAS GRACIAS

24 CONSTELACIONES NO UNIFORMES EN 1-D PARA EL ESTÁNDAR DTMB Autores: Ing. Ernesto Fontes Pupo. Ing. Reinier Díaz Hernández

25 Introducción

26 Constelaciones Uniformes (UC) L = 64 (# de símbolo =X) M= L = 6 (bits por símbolo) Mapeo Gray Distribución uniforme de los símbolo Img Re

27 Capacidad del BICM de las UC

28 c k INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES Fundamentos Teóricos QAM Mod. µ, X s k canal de comunicaciones p(r k s k = x l ) r k QAM Demod. L E,k Capacidad del canal: C C Capacidad del set de señales: C S Capacidad del BICM: C B

29 Criterio de diseño de las NUCs para DTMB Razones de Código LDPC : 0.4, 0.6, QAM 16-QAM 64-QAM Se ve No se ve

30 CONSTELACIONES NO UNIFORMES EN 1-D PARA EL ESTÁNDAR DTMB Autores: Ing. Ernesto Fontes Pupo. Ing. Reinier Díaz Hernández

31 Criterio de diseño de las NUCs para DTMB Constelación 16-QAM 64-QAM Razón de código LDPC SNR (db)

32 Fundamentos Teóricos

33 Constelaciones no Uniformes, 1D-NUCs

34 Bibliografía [1] Agilent Technolgies, "Testing and Troubleshooting Digital RF Communications Receiver Designs," [2] Agilent Technologies, "Digital Modulation in Communications Systems An Introduction," [3] Isac Martínez G, University of Toronton, Automatic Gain Control (AGC) circuits" [4] Rafel Micro, "R820T High Performance Low Power Advanced Digital TV Silicon Tuner, Datasheet," 2011.

35 Ganancia de SNR de las 1-D NUCs

36 Regiones de caída de LDPC para 16-QAM

37 Regiones de caída de LDPC para 64-QAM

38 Eficiencia espectral de DTMB con las NUCs INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES

39 Curvas de Capacidad 1-D NUCs

40 Capacidad del Canal, INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES Límite de Shannon, C c f(snr) s k canal de comunicaciones r k s k = r k = Tx, Rx ideal

41 Capacidad del Canal, INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES Capacidad del BICM, C B C B f(snr; X; µ) QAM s k canal de r k Mod. comunicaciones QAM demod. s k = r k = X 4, 16, 64 Tx, Rx µ

42 Capacidad del Canal, INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES Capacidad del BICM, C B C B f(snr; X; µ) QAM s k canal de r k Mod. comunicaciones QAM demod. s k = r k = X 4, 16, 64 Tx, Rx µ

43 Capacidad del Canal, INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TELECOMUNICACIONES Límite de Shannon, C C f(snr) s k canal de comunicaciones s k = r k = Tx, Rx ideal r k Capacidad del BICM, C B C B f(snr; X; µ) QAM s k canal de r k Mod. comunicaciones QAM demod. s k = r k = X 4, 16, 64 Tx, Rx µ

44 Fundamentos Teóricos c k QAM Mod. µ, X s k canal de comunicaciones p(r k s k = x l ) r k QAM Demod. L E,k Capacidad del canal: C C Capacidad del BICM: C B

45 Fundamentos Teóricos QAM Mod. canal de comunicaciones QAM Demod. Capacidad del canal: C C Capacidad del BICM: C B µ, X

46 Capacidad del BICM de las UC 6 4 límite de Shannon C C UC 16-QAM UC 64-QAM C B 0 C B M=6 C C = f(snr) C C = log 2 (1 + SNR) 0 C B M=4 C B = f(µ, SNR) 1

47 Regiones de caída de LDPC para: 16-QAM 64-QAM

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