Especificações técnicas

O sistema DAB é constituído por 4 elementos principais:

· C odificação áudio;

· M odulação OFDM;

· M ultiplexagem;

· M odos de transmissão.

Codificação Áudio

O DAB usa a codificação MP2, beneficiando assim do seu modelo. Este faz uso do conhecimento das propriedades do sistema auditivo humano, nomeadamente do efeito de mascaramento temporal e frequencial. Este sistema codifica apenas as componentes do som que o ouvido é capaz de captar e não considera aquelas que, segundo o modelo psicoacústico, não são perceptíveis. Deste modo o débito binário é usado só para a informação que mantém o som com uma alta qualidade subjectiva.

A Fig. 1 mostra o funcionamento do mascaramento auditivo: o normal limite mínimo de audição (A) é alterado localmente (B) pela componente do som a 1 kHz (C), mascarando assim qualquer outra componente (D) com amplitude inferior ao novo limite imposto pela de 1 kHz.

Fig. 1: Mascaramento Psicoacústico

A codificação MP2 pode comprimir sinais áudio com débitos binários entre 8 kbit/s e 384 kbit/s e frequências de amostragem de 24 kHz ou 48 kHz. As características de codificação são escolhidas de acordo com os requisitos de qualidade de cada serviço, com o tipo de serviço (e.g., música ou voz) e com o número de serviços existentes no mesmo multiplex de DAB.

Modulação OFDM

O DAB usa o Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), um esquema que, neste caso, utiliza até 1536 portadoras com espaçamento de 1 kHz. O OFDM cumpre as especificações necessárias na emissão digital com altos débitos binários para recepção móvel, portátil e fixa, mesmo em ambientes onde há reflexões.

A informação a transmitir é dividida pelas várias portadoras. Isto faz com que o débito binário em cada uma delas seja mais baixo e possibilita o aumento da duração de cada símbolo, tornando-se assim mais longos que o atraso de transmissão do sinal. Deste modo, em vez de interferências por multipercurso, é conseguido, na recepção, um efeito construtivo dos sinais reflectidos.

A modulação OFDM permite que seja implementada uma Single Frequency Network (SFN) de transmissores, onde o multipercurso é criado de modo deliberado como forma de reforço do sinal.

Multiplexagem

O sistema DAB está concebido para transportar conjuntamente sinais de áudio e sinais de dados num mesmo stream. Este processo de combinação é chamado multiplexing e ao stream dele resultante multiplex. Uma trama de DAB (Fig. 2) no multiplex é constituída por 3 partes distintas:

· canal de sincronização, que contém tramas de sincronismo, controlo automático da frequência, estimação do estado do canal e identificador do transmissor;

· canal de informação rápida, que contém informação a descrever o conteúdo do multiplex e comunica ao receptor como extrair e descodificar a informação de cada um dos serviços;

· canal de serviço principal, que contém os pacotes de áudio ou dados correspondentes aos diferentes serviços do multiplex.

Fig. 2: Trama de DAB.

Modos de Transmissão

O DAB pode funcionar em quatro modos de transmissão para frequências entre os 30 MHz e os 3 Ghz:

· modo I, para a banda III (174 MHz a 240 MHz), usado em transmissão terrestre;

· modo II, para a banda L (1452 MHz a 1492 MHz), usado em transmissão terrestre e via satélite;

· modo III, para frequências abaixo de 3 Ghz, usado em transmissão terrestre e via satélite;

· modo IV, para a banda L, para transmissão terrestre e via satélite.

Os modos de transmissão foram concebidos de modo a não sofrer de problemas inerentes à recepção móvel. A uma velocidade de 100 km/h e nas piores condições de reflexão de sinal, a degradação do ruído a altas frequências é de 1 dB.

Na Tab. 1 mostra-se que quanto mais alta a frequência, menor o intervalo de guarda disponível e, como consequência, menor o atraso máximo do eco não destrutivo.

Tab. 1: Parâmetros para os modos de transmissão do DAB

O modo I tem o melhor desempenho para uma SFN no espectro entre os 30 MHz e os 300 MHz (Very High Frequency) por permitir maior distância entre os emissores. O modo II é o melhor para uma SFN de dimensão média na banda L e para rádios locais que possuam apenas um emissor. É possível conseguir distanciar mais os emissores se forem inseridos atrasos artificiais no sinal destes e utilizadas antenas direccionais. Por poder ser operado até aos 3 GHz para recepção móvel, o modo III adequa-se, sobretudo, a redes por cabo e satélite com emissores terrestres a completar a cobertura. Este modo tem a maior tolerância ao ruído de fase. O modo IV funciona na banda L e permite grandes distâncias entre os emissores da SFN. É, porém, menos resistente à degradação do sinal em recepção móvel a grande velocidade.