Re: ARLA/CLUSTER: SSTV é um modo digital?

[Radiophilo]

Mourato,

Obrigado pelos seus comentários. Vêm introduzir novos temas na conversa, que
me parecem interessantes de discutir.

2008/6/28 Carlos Mourato <radiofarol  gmail.com>:


> Quanto a mim, SSTV é informação a ser transmitida e nada mais que
> isso!...Tons de audio! tons multifrequencia e  nada têm a ver com uma
> emissão digital. o Modo de transmissão é praticamente sempre SSB. (amplitude
> modulada, de banda lateral unica, com portadora suprimida.). No entando nada
> impede de usar outros MODOS como sejam AM ou FM. Não conheço SSTV em OFDM,
> QAM, PSK FSK, GMSK, ou outros modos digitais.
>

Vamos por partes.

Quanto à diferença entre modos digitais e analógicos, eu vejo-a da seguinte
forma:
Uma portadora pode ser usada para transmitir informação por variação de
qualquer dos  3 parâmetros que a definem: amplitude, frequência e fase. Se o
sinal modulante for analógico podendo o parâmetro modulado variar de forma
contínua, então temos os 3 modos analógicos básicos, AM, FM e PM. Se a
informação a enviar for digital (discreta) então temos os 3 modos digitais
básicos, ASK, FSK e PSK.
No ASK a portadora emitida apenas pode tomar valores de amplitude discretos
e definidos. O exemplo mais famoso de ASK (na sua variante binária) é a
radiotelegrafia (também conhecida por Morse ou CW), em que a amplitude da
portadora pode bascular entre zero e a potência máxima.

No FSK, é a frequência da portadora que pode assumir apenas alguns valores
discretos. Um exemplo clássico do FSK binário é o RTTY.

Só para ser completo, também o PSK é um modo digital no qual a portadora
apenas assume alguns valores de fase. Um exemplo no caso binário: o PSK-31.

Quanto ao SSB, este é um caso particular de QAM. Senão vejamos:
O QAM é uma modulação analógica em que duas portadoras com a mesma
frequência e desfasadas de 90º (ditas em quadratura) são moduladas por
sinais independentes, sendo depois misturadas e emitidas.. Aos sinais
modulantes chamamos I e Q, do inglês "In-phase" e "Quadrature" sendo que o
primeiro modula a portadora atrasada e o outro modula a portadora avançada.
O QAM tem a particularidade de "combinar" dois sinais na mesma frequência,
ou seja enviar o dobro da informação na mesma largura de banda. Como as
portadoras são ortogonais, conseguem-se decompor sem ambiguidade e recuperar
assim as componentes I e Q.
O QAM é usado, por exemplo, nos sistemas de FSTV PAL e NTSC para a modulação
da subportadora de cor. Os mais antigos recordar-se-ão ainda de umas
tentativas de realizar transmissões radiofónicas AM estéreo em Ondas Médias,
já lá vão talvez uns 30 anos. O método usado era o QAM.
Só para complementar, tal como o QAM está para o AM, também o QASK está para
o ASK. O QASK (Quadrature Amplitude Shift Keying) é um modo digital
famosíssimo e muito utilizado, e é na verdade mais conhecido por QAM :-)

O SSB "ideal" é uma caso particular do QAM em que os sinais modulantes (I e
Q) estão também desfadasos entre si 90º. Sem entrar em grandes detalhes,
dependendo da fase relativa dos sinais I e Q (qual deles está avançado ou
atrasado de 90º) assim uma das bandas laterais ou outra é suprimida.
Chama-se a este o método de Weaver e é um método modernamente usado nos
transceptores SDR.
Usa-se tradicionalmente um outro método que recorre à produção de um sinal
DSB, usando um modulador balanceado, do qual resultam duas bandas laterais
com portadora suprimida, filtrando-se depois uma das bandas laterais. Este
método, durante anos o melhor que se conseguia na prática, é na verdade
eficaz mas imperfeito.

O SSB tem uma particularidade interessante (no caso do USB) que consiste em
efectuar uma translação do sinal modulante (chamado banda base) para a
frequência da portadora. No caso do LSB é a mesma coisa mas exactamente ao
contrário, isto é, o espectro além de transladado é também invertido. Isto
confere ao SSB uma capacidade interessantíssima que é a de produzir sinais
AM, FM, PM, ASK, FSK e PSK desde que estes estejam assim formados na banda
base. É por isso que esta posição dos selectores de modo dos nossos
transceptores é utilizada para emitir FSK e PSK, por exemplo RTTY e PSK-31.
Como  o Mourato dizia e muito bem: "O que vem escrito nos transceptores
pouco significado tem"

Voltando agora ao SSTV, o sinal na banda base é modulado em frequência, isto
é, a cada nível de intensidade luminosa (video) corresponde uma frequência
de audio. Se a transmissão for feita recorrendo ao SSB, então a emissão de
SSTV será feita em FM. (nota: o resultado seria equivalente se o sinal de
vídeo fosse aplicado directamente a um emissor de FM.)
Para aqueles modos de SSTV em que, mesmo sendo "analógicos", o sinal de
video é digitalizado (amostrado e quantizado), então o modo de emissão
correspondente é o FSK. Apenas alguns valores discretos de frequência são
emitidos, com comutações a intervalos regulares.

Dito isto, os argumentos do Paulo fazem-me todo o sentido e merecem
reflexão:
1. Mesmo digitalizado, o sinal continua a ser enviado de forma compatível
com o modo analógico, e não se tira partido algum da sua codificação
binária. Aliás, pode até dizer-se que essa codificação nem se faz.

Por outro lado, uma vez que a transmissão é digital, nada impede que se faça
a sua análise sob esse prisma e se encontrem mecanismos de tirar partido
disso, por exemplo, poderiam calcular-se vectores de redundância a ser
emitidos após a imagem e usados à posteriori para corrigir erros de
recepção. Ou usar um método de integração durante a o período de um dígito
para reduzir a probabilidade de erro de decisão. Ou ainda usar um método de
extracção da frequência de relógio para reduzir o erro de sincronismo.

2. Os modos ditos de "SSTV digital" já não são SSTV porque estão já
distantes do fenómeno básico de varrimento lento de uma câmara de vídeo.

Aqui suponho que se pudessem desenvolver métodos de codificação que
mantivessem o sincronismo com o varrimento lento. Sendo a fonte de
informação uma câmara com varrimento lento (ou outro processo equivalente) e
o resultado uma imagem produzida à mesma velocidade num monitor de vídeo,
não vejo que não se pudesse inventar um modo de emissão  "verdadeiramente"
digital.

Tenho alguma esperança de ter sido completo, sem ser maçador.

73,
António Vilela
CT1JHQ
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