En esta práctica realizaremos la modulación analógica y digital de una señal de video procedente de una cámara de vídeo, para transmitirla, comparándolo con el medidor de campo y con la televisión del aula.

2.- OBJETIVOS

Los objetivos de la realización de la práctica son:

Modular la señal de vídeo analógicamente .
Modular la señal de vídeo digitalmente.
Observar las señales moduladas en el espectro, mediante el medidor de campo
Transmitir la señal y observar la señal de video en el televisor del aula.

3.- MATERIALES

Los materiales que usaremos durante la práctica son:

Medidor de campo Promax PRODIG-5 y Promax HD Ranger lite

Cámara de vídeo Sony HD AVCHD

Modulador analógico Tecatel MOD-ILL3UD

Modulador digital SATLINK WS-6990

Cable coaxial utilizado como antena

Cable RCA

Televisión del aula LG

4.- DESARROLLO PRÁCTICO

4.1- Modulación analógica

Para la realización de la modulación analógica realizaremos el siguiente montaje:

Conectamos la salida de vídeo de la cámara usando un cable RCA (en este caso solo el cable amarillo, que es el que transmite vídeo) a la entrada A del modulador analógico (enchufado a la corriente).

A la salida del modulador (conexión coaxial) la conectaremos al medidor de campo para observar la señal de video y las componentes en el espectro.

En el modulador seleccionamos la entrada A y el canal 65. Escogemos el canal 65 para evitar interferencias con los canales de la televisión, ya que en La Rioja este canal está libre.

Encendemos el medidor de campo y elegimos la opción DVB-T y buscamos el canal 65 para comprobamos que visualizamos lo que graba la cámara de video.

Con la tecla número 1 del Prodig podemos observar en la siguiente imagen en el en el medidor de campo podiamos observar la imagen que captaba la cámara.

En las siguientes imágenes podemos observar el espectro en los medidores de campo Prodig y HD Ranger lite

Podemos observar que en la frecuencia central tenemos la luminancia y las bandas laterales de crominancia y sonido de la señal modulada analógicamente.

4.2- Modulación digital

Para la realización de la modulación digital realizaremos el siguiente montaje:

Conectaremos la salida RCA de la cámara (en este caso los tres conectores) de la cámara de vídeo a la entrada RCA del modulador digital. De ese sacaremos la señal modulada por la salida coaxial, y la conectaremos al medidor de campo para observar la señal que transmitimos por este y su espectro.

En el modulador podremos las siguientes configuraciones:

En el medidor de campo podremos observar el espectro y los distintos valores y medidas de la señal:

Potencia de la señal = 101.2 dBµV
Relación portadora/ruido = >44 dB
MER = 30,8 dB
VBER = 5,5*10-8

Dados los valores tenemos una buena señal de vídeo, con una buena calidad (MER), y una relación portadora/ruido y CVER correctos. El único inconveniente es que la señal tiene demasiada potencia, la cual se debería atenuar.

Una vez observado en el medidor de campo pasaremos a la siguiente parte de la práctica.

Conectaremos un cable coaxial con una antena para transmitir la señal de video hacia la televisión del aula, que también tiene un cable coaxial conectada a la entrada.

En la televisión configuraremos manualmente desde los ajustes para captar la señal del canal 65, viendo así la calidad e intensidad de la señal:

Con lo que una vez recibida la señal podíamos ver casi en directo, debido a un mínimo retraso de 2 segundos entre la grabación y la emisión de la misma en el televisor.

4.3- Observación de las constelaciones

En este apartado observaremos la variación de los Mbit/s transmitidos en función del intervalo de guarda escogido, como se muestra en la siguiente tabla:

Modulación QPSK

Con un intervalo de guarda ¼ y una tasa de codificación de ¾ tendríamos 102.2dBµV , una C/N de 45.8dB y una tas de de 7.45 Mbit/s.

Con una tasa de codificación de ½ obtenemos 4.89 Mbit/s lo que conlleva una C/N (relación portadora ruido) de 45.6dB y una potencia de 102.3 dBµV.

Con una tasa de codificación de ⅞ obtenemos 7.81 Mbit/s, una C/N de 45.8dB y una potencia de 102.2dBuV.

Modulación 16QAM

Con la modulación 16QAM configuramos un intervalo de guarda ¼ y una tasa de codificación de ½ obtenemos 9.95 Mbit/s lo que conlleva una C/N (relación portadora ruido) de 46.9dB y una potencia de 104.2 dBµV, en cambio con una tasa de codificación de ¾ obtenemos 14.93 Mbit/s una C/N de 47dB y una potencia de 104.2dBuV.

Y con un intervalo de guarda de ¼ y una tasa de codificación de ⅞ tenemos 17.42 Mbit/s y una potencia de 104.2 dBµV y una C/N 45.9dB.

Modulación 64QAM

Con un intervalo de guarda de ¼, una tasa de codificación de ½ tenemos 101.5 dBµV y una C/N menor a 45.1dB y una tasa de transferencia de 14.93 Mbit/s.

Con un intervalo de guarda de ¼ ,una tasa de codificación de ¾ tendríamos 101.3 dBµV y una C/N menor a 44.9dB y 23.89 Mbit/s.

Con un intervalo de guarda de ¼ y una tasa de codificación de ⅞ obtenemos 101.2 dBµV y una C/N de 45.1dB y 26.13 Mbit/s.

Datos finales

Una vez obtenidos todos los datos elaboraremos la siguiente tabla con ellos:

5.- CONCLUSIONES

Gracias a la práctica hemos podido comprobar la diferencia al modular analógicamente y digitalmente, tanto en el proceso, la señal en el espectro y la recepción de la señal.

En la modulación a analógica necesitábamos modular solo la señal de vídeo, ya que el modulador solo modulaba esta, mientras que en la digital necesitábamos todas las componentes.

La transmisión tenía mucha latencia, por tanto no se puede transmitir en directo real, si usasemos este método para transmitir la jubilación de los profesores de este año se escucharán los aplausos desde el patio y tardarían un rato en escucharse en la televisión.

Como se puede observar en la tabla con los datos obtenidos, la mejor modulación es 64QAM con un intervalo de guarda de ¼ y una tasa de codificación de ⅞ ya que obtenemos una relación de 26.13 Mbit/s, y cuanto mayor es esta relación mejor es la transmisión y más canales puede transmitir.

Raúl Rodríguez

miércoles, 22 de noviembre de 2017

Modulación digital y analógica de una señal de video

1.- INTRODUCCIÓN