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04/09/2025
Revisão das Características de Modulação COFDM
04/09/2025
A modulação COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) constitui a base tecnológica de sistemas modernos de radiodifusão digital, como ISDB-T, DVB-T e ATSC 3.0. Essa técnica combina eficiência espectral e robustez contra interferências, tornando-se essencial em cenários de transmissão terrestre, caracterizados por multipercurso e desvanecimento seletivo em frequência. O presente artigo revisa os principais aspectos da COFDM, com ênfase na estrutura de símbolos, esquemas de modulação e o papel dos intervalos de guarda na mitigação de interferências.
1. Introdução
O avanço das tecnologias de transmissão digital demandou métodos de modulação capazes de suportar ambientes com alta interferência e propagação multipercurso. A COFDM surge como solução robusta, pois divide a banda total em múltiplas subportadoras ortogonais, cada uma modulada de forma independente, permitindo transmissão paralela de dados e redução significativa da interferência intersimbólica.
2. Estrutura da Modulação COFDM
O sinal COFDM é formado a partir de um fluxo de dados em série que é dividido em símbolos paralelos. Cada símbolo é mapeado em subportadoras distintas que compartilham o mesmo canal de frequência, mas com espaçamento ortogonal.
- Mapeamento I/Q: O fluxo binário é convertido em símbolos de quadratura (I e Q).
- Esquemas de modulação: Cada subportadora pode ser modulada em QPSK, DQPSK, 16-QAM ou 64-QAM.
- Constelações: Quanto maior a ordem da modulação, maior a taxa de bits por símbolo, porém menor a imunidade ao ruído.
3. Subportadoras e Modulação
A escolha do esquema de modulação impacta
diretamente a taxa de transmissão e a robustez ao ruído:
- QPSK: 2 bits por subportadora, alta robustez a ruído.
- 16-QAM: 4 bits por subportadora, compromisso entre capacidade e resistência.
- 64-QAM: 6 bits por subportadora, maior eficiência espectral, mas sensível ao ruído.
4. Intervalo de Guarda
O intervalo de guarda é um mecanismo essencial para a robustez da COFDM frente a atrasos de propagação. Ele consiste na repetição de uma fração do símbolo útil:- Função principal: Mitigar interferências causadas por reflexões ou pela
coexistência de transmissores em redes SFN.
O
intervalo de guarda é um mecanismo essencial para a robustez da COFDM frente a
atrasos de propagação. Ele consiste na repetição de uma fração do símbolo útil:
5. Interleaving e Correção de Erros
A técnica de interleaving redistribui os bits de forma a dispersar erros concentrados em subportadoras específicas. Associada a códigos de correção de erros (FEC – Forward Error Correction), essa técnica assegura maior confiabilidade, mesmo em canais com atenuações seletivas.
6. Aplicações Práticas
A modulação COFDM é empregada em padrões de
TV digital terrestre como:
- ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial)
- DVB-T/T2 (Digital Video Broadcasting - Terrestrial)
- ATSC 3.0 (Advanced Television Systems Committee)Esses padrões se beneficiam da flexibilidade da COFDM para oferecer
transmissões robustas em ambientes urbanos, suburbanos e móveis.
Referências
Weinstein, S. & Ebert, P. (1971). Data
Transmission by Frequency-Division Multiplexing Using the Discrete Fourier
Transform. IEEE Transactions on Communication Technology.
ETSI EN 300 744. Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel
coding and modulation for digital terrestrial television.
ISDB-T Standards, ARIB STD-B31.
Proakis, J. G. (2001). Digital Communications.