COFDM es OFDM con codificación de canal para detectar y corregir errores. Los sistemas reales de COFDM incluyen entrelazado y codificación del canal, y el texto usa OFDM y COFDM indistintamente.

¿Para qué sirve el intervalo de guarda?

Los canales siempre introducen interferencia entre símbolos (ISI). Para prevenirla, la modulación usa el intervalo de guarda, y la ISI disminuye a medida que este aumenta.

Modulación COFDM: Características, Funcionamiento y DVB-T

Q: ¿Qué diferencia hay entre los modos 2K y 8K de DVB-T?

Ambos transmiten la misma cantidad de información útil por segundo. En el modo 2K hay mayor separación entre portadoras, lo que disminuye las interferencias. En el modo 8K, al haber más portadoras, la igualación resulta más sencilla.

Resumen

Este documento explica la modulación COFDM, una técnica de transmisión digital de banda ancha que combina OFDM con codificación de canal. Describe la ortogonalidad de las portadoras, el intervalo de guarda y los modos 2K y 8K de DVB-T. También resume el efecto Doppler, los códigos Reed-Solomon y las portadoras piloto. El estudiante aprenderá cómo funciona esta modulación y por qué es robusta frente a los trayectos múltiples.

Puntos clave

COFDM es OFDM con codificación de canal, entrelazado y corrección de errores en el receptor.
La ortogonalidad exige que la separación entre portadoras sea igual al recíproco del período del símbolo útil: fu = 1/Tu.
OFDM reparte el flujo de información entre un gran número de portadoras ortogonales, lo que la hace robusta frente a trayectos múltiples.
El intervalo de guarda se usa para prevenir la interferencia entre símbolos (ISI), que disminuye al aumentar el intervalo.
DVB-T usa canales de 6, 7 u 8 MHz, tramas de 68 símbolos OFDM y dos modos de transmisión: 2K y 8K portadoras.
En aplicaciones inalámbricas, el período del símbolo es típicamente de 4 microsegundos, con un ancho de banda de 20 MHz.
El código Reed-Solomon corrige la mitad de los errores que detecta.

Ponte a prueba

Modulación COFDM: Características, Funcionamiento y Aplicaciones

COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) es una técnica compleja de modulación de banda ancha utilizada para transmitir información digital a altas velocidades a través de un canal de comunicaciones. Combina potentes métodos de codificación con entrelazado para la corrección de errores en el receptor. Además, emplea la multiplexación por división de frecuencia ortogonal, donde cada portadora se superpone con las otras, logrando así una alta eficiencia espectral.

Características Comunes de COFDM y OFDM

Las características comunes de COFDM y OFDM son la ortogonalidad, los esquemas de modulación de las portadoras, la adición del intervalo de guarda y la sincronización.

Ortogonalidad

El principio de ortogonalidad define que la separación entre las portadoras sea exactamente igual al recíproco del período del símbolo útil (T_u). De esta forma, la posición de las portadoras en el espectro de frecuencia coincide con los nulos, es decir, la separación en frecuencia es f_u = 1/T_u. Con esto se logra que las portadoras no se interfieran entre sí, permitiendo superponer varias portadoras en el mismo espacio y reduciendo el ancho de banda en comparación con FDM (Frequency Division Multiplexing).

COFDM: OFDM con Codificación

Cuando la OFDM se emplea junto con la codificación de canal para detección y corrección de errores, se denomina COFDM. Los sistemas reales de COFDM incluyen entrelazado y codificación del canal. Los términos OFDM y COFDM se utilizan aquí indistintamente. Esta modulación es un sistema de transmisión en paralelo, es decir, varios datos son transmitidos en el mismo instante de tiempo por múltiples portadoras.

Principio de Funcionamiento de OFDM

El principio de OFDM consiste en distribuir el flujo binario de información entre un gran número de portadoras ortogonales. En consecuencia, la duración T_u de los símbolos aumenta respecto al caso de modular una sola portadora. Esto hace a la señal muy robusta frente a interferencias por trayectos múltiples, ya que el retardo de estos resulta ser muy pequeño comparado con la duración del símbolo. La ortogonalidad de las portadoras puede mantenerse siempre y cuando el canal no introduzca interferencia entre símbolos (ISI). Los canales siempre introducen ISI y para prevenirla se utiliza en esta modulación el concepto de intervalo de guarda.

DVB-T y COFDM

DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial) utiliza canales de 6, 7 y 8 MHz. En este sistema, la señal transmitida se organiza en tramas. Cada trama tiene una duración T_f y consta de 68 símbolos OFDM. Cuatro tramas forman una supertrama.

El estándar especifica dos modos de transmisión: 2K y 8K portadoras. La información útil transmitida por segundo es igual en ambos sistemas. En el sistema 2K hay mayor separación entre portadoras, lo que disminuye las interferencias. En el 8K, al haber un mayor número de portadoras, la igualación resulta más sencilla.

En la modulación OFDM, la duración de los símbolos aumenta respecto al caso de modular una sola portadora.

Una trama OFDM en DVB-T está formada por la duración de T_u más el intervalo de guarda, y contiene 68 símbolos OFDM.

Las interferencias entre símbolos (ISI) disminuyen a medida que aumenta el intervalo de guarda.

OFDM en Aplicaciones Inalámbricas

En las aplicaciones inalámbricas de OFDM, el período del símbolo es típicamente de 4 microsegundos, con un ancho de banda de 20 MHz.

Códigos Reed-Solomon

El código Reed-Solomon corrige la mitad de los errores que detecta, y detecta el doble de errores que los que corrige.

Efecto Doppler

El efecto Doppler se produce tanto con receptores fijos como móviles, aunque es más acusado en los receptores móviles. Produce un desplazamiento en el tiempo de los símbolos y un desplazamiento en frecuencia de las portadoras.

Codificador Convolucional

En un codificador convolucional, la redundancia consiste en añadir bits adicionales transmitidos en el codificador del receptor para poder detectar y corregir errores.

Portadoras Piloto

Las portadoras piloto se distribuyen de forma regular en el canal de transmisión.