laboratorio virtual de tvad de rtvv gabinete i+d+i
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LABORATORIO VIRTUAL DE TVAD de RTVV
GABINETE I+D+i
LABORATORIO VIRTUAL TVAD Material Propietario de RTVV
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¿Qué es un Laboratorio Virtual?
Un Laboratorio Virtual:
Es una poderosa herramienta que facilita y reduce el tiempo de la Investigación y el Desarrollo facilitando la Innovación
Es flexible y posibilita la emulación de distintos subsistemas (en muchos casos no reproducibles en un laboratorio real)
Constituye un modelo matemático de sistemas físicos, por lo que llega a ser un complemento de un laboratorio real
Permite la visualización de datos en tiempo real
Permite presentar metodologías de diseño orientadas al modelado de sistemas de comunicación
Herramientade
trabajo
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El objetivo del laboratorio es:
Proporcionar un entorno visual adecuado para modelar sistemas de comunicaciones físicos
Facilitar las acciones interactivas del usuario sobre dicho modelo
El laboratorio permite:
El prototipado rápido y eficaz del modelo creado
La gestión del control dinámico de distintos parámetros fijos y/o variables
Las modificaciones y ajustes específicos al modelo
Estudiar efectos a priori y posteriori
Generar documentación técnica
¿Qué objetivo tiene un Laboratorio Virtual?
Simplificación del testeo, conocimiento del sistema y
control de resultados
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Gestión y VisualizaciónEntorno Interactivo
Generación de la señal
potencia, distribución, calidad
Parámetros virtuales
Ratio de codificación, intervalo de guarda, constelación, muestreo, FEC, IFFT
Simulación del canal RF
ruido impulsivo, ruido gausiano o ruido térmico, ecos (Recepción
multitrayecto), Doppler Shift
¿Qué Parámetros podemos modificar?
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Control e
Integración
¿Qué Parámetros podemos modificar?
Control de Recepción
PLL, Señales Piloto, Eb/No, BER, MER, ACPR, Mascara
Parámetros de Medida
Interferencia intersimbólica, Jitter PCR
0 0.5 1 1.5 260
40
20
05
60
dBcos ( )
Upper ( )
Lower ( )
20
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Versatilidad y
Funcionalidad
¿Herramientas de Desarrollo ?
Herramientas de SoftwareMatlab y Simulink, C y C++, Java, MathCad
Matlab
– Es un lenguaje de programación de muy alto nivel con un elevado grado de interactividad y flexibilidad en la implementación de algoritmos
– no requiere etapa de compilación y las etapas de escritura de código y ejecución pueden ser simultáneas (command driven)
– Integra los requisitos clave de un sistema de cálculo técnico: cálculo numérico, gráficos, herramientas para aplicaciones específicas y capacidad de ejecución en múltiples plataformas
Permite un gran nivel de abstracción
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Simulink
Simulink es una herramienta complementaria de Matlab que sirve para modelar, simular y analizar sistemas dinámicos. Su plataforma está basada en bloques, cada uno de ellos es un módulo interactivo donde los parámetros variables se ajustan e intercambian, algunos de ellos en tiempo real.
Metodología y
Entornos Virtuales
¿Herramientas de Desarrollo ?
MATLAB
SIMULINK
BLOCKSETS
STATEFLOWToolboxes
Real Time
Workshop
Matlab y Simulink, aparte de utilizar “toolboxes” propias, integra también las de otros fabricantes (third party) como Xilinx, Altera, Texas Instruments, Analog Devices etc.
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Simulación sistema TV digital
Con MATLAB y las librerías especializadas “toolboxes” de aplicación se puede desarrollar algoritmos y realizar todas las operaciones comunes de análisis de señales y sistemas sobre datos y componentes individuales.
Capacidad de
control
el detalle puede llagar al mismísimo “bit”
Con MATLAB se puede modelar, analizar y simular sistemas basándose en el flujo de datos, bien en Matlab o en C, bien en punto fijo o en coma flotante (ideal para DSP).
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¿Qué se ha logrado en TVV?
Laboratorio TDT Pruebas de Alta Definición
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Generación de Señal SD y HD
Señalización y Multiplexado Estadístico
Lógica de estado
Bloques
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ComponentesDe desvanecimiento Multi-trayecto
ganancia Multi-trayecto
Respuesta Impulsiva De banda limitada
Simulaciones de Canalesde Transmisión
Multi-trayecto y desvanecimiento Rayleigh y Rician
0 0.1 0.2 0.3 0.4
60
40
20
05
70
20 log p x( )( )
20 log gain F x( )
sb.db
.50
pb sb
x
pb 0.25
sb 0.338
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Cálculo de EVM y MER
Formulación de Modelo y
Codificación en Matlab
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Analizadores Lógicos Integrados
Verificación del Modelo y
Previsión de Resultados
0 20 40 60 80
0
0.05
0.10.133
0.023
Fk
620 k
Figure 3. Finite-Impulse-Response of n-tap implemented filter.
MERdb 20 RMSError_MagnitudeAverage_Symbol_Magnitude
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Laboratorio Virtual de Software de TVV
Procesos independientes
Se pueden generar y emular señales del estándar MPEG.
Modulaciones PSK.Modulaciones QAM.OFDM y COFDMWiFi, WiMAX y 3GSistemas DVB (S-T-C)
Se puede generar código orientado a Hardware (FPGA, DSP etc…)
Adquisición de Datos.Procesamiento de la señal.Filtrado IIR y FIRDistribución de Contenidos.Librerías propias
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CONCLUSIONES
La creación de un laboratorio virtual, con librerías propias y una metodología orientada a las necesidades, nos permiten modelar, simular y testear el sistema completo, siendo un complemento a las pruebas de campo de alta definición.
Las herramientas aplicadas, como Matlab, Simulink, VisSim, Mathcad y otras, nos brindan la oportunidad de poner nuestros conocimientos en práctica y poder de esta forma participar activamente en el progreso de las nuevas tecnologías.
Los entornos visuales para flujos de datos son adecuados para modelar sistemas de telecomunicaciones y por ello el laboratorio virtual es una herramienta indispensable para TVV.
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GraciasCarmen Galicia - [email protected]
Vicente Beviá - [email protected]