O sintonizador-demodulador de RF, também chamado de Front End, é definido de uma forma geral como sendo o conjunto ou módulo que está entre a antena e o sistema digital. Para um receptor isto inclui todos os filtros, amplificadores de baixo ruído, misturadores e demoduladores, necessários para processar o sinal modulado recebido na antena, demodulá-lo e entregá-lo em um fluxo de bits (Transport Stream) para o sistema digital de decodificação, também conhecido com Back End. Por esta razão o sintonizador-demodulador é muitas vezes chamado de conversor RF para TS (Rádio Freqüência para Transport Stream). Por ser o primeiro bloco, o Front End é a parte mais importante, e também a mais crítica de qualquer receptor contribuindo muito para o seu bom ou mau desempenho. Esta tese investigou os problemas existentes e que degradam a qualidade do sinal nas transmissões de TV analógica; os testes realizados pelo laboratório de TV Digital do Mackenzie comparando os padrões de transmissão dos sistemas de TV Digital, ATSC, DVB-T e ISDB-T; o modelo proposto e adotado pelo Sistema Brasileiro de TV Digital; e propôs um modelo de sintonizador-demodulador para o SBTVD, que atendesse as necessidades do sistema com robustez e flexibilidade. O sintonizador-demodulador foi desenvolvido, projetado, montado e testado no laboratório e no campo para avaliar a sua eficiência. / The RF front end is generally defined as everything between the antenna and the digital baseband system. For a receiver, it includes all the filters, low-noise amplifiers (LNAs), down-conversion mixers and demodulator needed to process the modulated signals received at the antenna into signals suitable for input into the baseband analog-to-digital converter (ADC), demodulate it and feed with a Transport Stream the Back End part of the system to decode the signal. For this reason, the RF front end is often called the RF-to-TS portion of a receiver. It turns out that this is the most important and critical part of the whole receiver aiming for its good or bad performance. This thesis researched the existing problems that degenerate the analog TV transmission quality; the digital TV tests realized by Mackenzie DTV laboratory comparing the digital TV transmission standards, ATSC, DVB-T and ISDB-T; the proposed and adopted model for the Brazilian Digital TV System; and a proposal of a Front End for the SBTVD that meets the requirements of the system with robustness and flexibility. The Front End was designed, assembled and tested in the DTV laboratory and in the field.

O sintonizador-demodulador de RF, também chamado de Front End, é definido de uma forma geral como sendo o conjunto ou módulo que está entre a antena e o sistema digital. Para um receptor isto inclui todos os filtros, amplificadores de baixo ruído, misturadores e demoduladores, necessários para processar o sinal modulado recebido na antena, demodulá-lo e entregá-lo em um fluxo de bits (Transport Stream) para o sistema digital de decodificação, também conhecido com Back End. Por esta razão o sintonizador-demodulador é muitas vezes chamado de conversor RF para TS (Rádio Freqüência para Transport Stream). Por ser o primeiro bloco, o Front End é a parte mais importante, e também a mais crítica de qualquer receptor contribuindo muito para o seu bom ou mau desempenho. Esta tese investigou os problemas existentes e que degradam a qualidade do sinal nas transmissões de TV analógica; os testes realizados pelo laboratório de TV Digital do Mackenzie comparando os padrões de transmissão dos sistemas de TV Digital, ATSC, DVB-T e ISDB-T; o modelo proposto e adotado pelo Sistema Brasileiro de TV Digital; e propôs um modelo de sintonizador-demodulador para o SBTVD, que atendesse as necessidades do sistema com robustez e flexibilidade. O sintonizador-demodulador foi desenvolvido, projetado, montado e testado no laboratório e no campo para avaliar a sua eficiência. / The RF front end is generally defined as everything between the antenna and the digital baseband system. For a receiver, it includes all the filters, low-noise amplifiers (LNAs), down-conversion mixers and demodulator needed to process the modulated signals received at the antenna into signals suitable for input into the baseband analog-to-digital converter (ADC), demodulate it and feed with a Transport Stream the Back End part of the system to decode the signal. For this reason, the RF front end is often called the RF-to-TS portion of a receiver. It turns out that this is the most important and critical part of the whole receiver aiming for its good or bad performance. This thesis researched the existing problems that degenerate the analog TV transmission quality; the digital TV tests realized by Mackenzie DTV laboratory comparing the digital TV transmission standards, ATSC, DVB-T and ISDB-T; the proposed and adopted model for the Brazilian Digital TV System; and a proposal of a Front End for the SBTVD that meets the requirements of the system with robustness and flexibility. The Front End was designed, assembled and tested in the DTV laboratory and in the field.

Desde dezembro de 2007, o Brasil está implantando o Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). Além de esse novo sistema proporcionar imagens em alta definição e permitir a mobilidade da TV, ele oferece a interatividade, através do middleware Ginga, o qual está sendo disponibilizado em receptores de TV digital para permitir que os telespectadores possam interagir com as aplicações que são transmitidas - juntas com o sinal de áudio e de vídeo - pelas emissoras de TV. Esses receptores de TV digital, ou Set-top Boxes (STBs), como são conhecidos, estão se tornando cada vez mais presentes nas residências, o que possibilita a sua integração com os Ambientes Inteligentes (AmIs), que são cenários compostos por sistemas de automação predial/residencial capazes de se adaptar à presença dos usuários, oferecer serviços e permitir uma interação multimodal com o ambiente. Assim, este trabalho propõe um framework para integração entre AmIs e o SBTVD, a fim de permitir que os serviços e os dispositivos de automação presentes nas residências possam ser gerenciados pelos receptores de TV digital compatíveis com o middleware de interatividade Ginga. O framework proposto define uma arquitetura que é implementada para atender às seguintes funcionalidades: (i) mapeamento dos dispositivos físicos de automação presentes no AmI para o mundo computacional; (ii) suporte ao desenvolvimento de aplicações interativas para acesso aos serviços e aos dispositivos de automação do AmI; (iii) criação de cenários de automação independentes da plataforma de hardware em que serão executados; (iv) reutilização de projetos para otimização do tempo de desenvolvimento de novas aplicações interativas; (v) geração automática de código, em que são construídas aplicações baseadas no perfil do hardware da plataforma-alvo e no perfil da linguagem de programação suportada pelo middleware de interatividade do SBTVD. Além disso, este trabalho é validado através de três estudos de casos que utilizam os conceitos e as ferramentas computacionais propostas no âmbito desta tese. / Since December 2007, Brazil has been introducing the Digital TV Brazilian System (SBTVD). This new system not only provides high definition images and TV mobility, but also offers interactivity by means of middleware Ginga, which has become available in Digital TV receivers in order to grant that viewers are able to interact with the transmitted applications – along with the video and audio signal – by broadcasting stations. Such Digital TV receivers, or the well-known Set-top Boxes (STBs), have ranked high in homes, a factor that enables its integration with Intelligent Environments (AmIs), which are sceneries composed by home automation systems, and may adapt to the presence of users, offer services and allow multimodal interaction with the environment. Thus, this thesis presents a framework for integration between AmIs and SBTVD in order to grant that services and automation devices located in homes can be managed by Digital TV receivers with Ginga interactivity middleware. The referred framework defines an architecture that is implemented with the aim of meeting the following functionalities: (i) physical devices mapping of automation in AmIs to the computational world; (ii) support to the development of interactive applications to access the AmI services and automation devices; (iii) creation of automation sceneries which do not depend on the hardware platform they will be run in; (iv) reuse of projects to optimize the development time of new interactive applications; (v) code automatic generation, in which applications will be constructed based on the profile of the target platform hardware and on the programming language profile supported by the SBTVD interactivity middleware. Besides, this work is validated due to three case studies that utilize concepts and computational tools underlying this thesis.

Desde dezembro de 2007, o Brasil está implantando o Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). Além de esse novo sistema proporcionar imagens em alta definição e permitir a mobilidade da TV, ele oferece a interatividade, através do middleware Ginga, o qual está sendo disponibilizado em receptores de TV digital para permitir que os telespectadores possam interagir com as aplicações que são transmitidas - juntas com o sinal de áudio e de vídeo - pelas emissoras de TV. Esses receptores de TV digital, ou Set-top Boxes (STBs), como são conhecidos, estão se tornando cada vez mais presentes nas residências, o que possibilita a sua integração com os Ambientes Inteligentes (AmIs), que são cenários compostos por sistemas de automação predial/residencial capazes de se adaptar à presença dos usuários, oferecer serviços e permitir uma interação multimodal com o ambiente. Assim, este trabalho propõe um framework para integração entre AmIs e o SBTVD, a fim de permitir que os serviços e os dispositivos de automação presentes nas residências possam ser gerenciados pelos receptores de TV digital compatíveis com o middleware de interatividade Ginga. O framework proposto define uma arquitetura que é implementada para atender às seguintes funcionalidades: (i) mapeamento dos dispositivos físicos de automação presentes no AmI para o mundo computacional; (ii) suporte ao desenvolvimento de aplicações interativas para acesso aos serviços e aos dispositivos de automação do AmI; (iii) criação de cenários de automação independentes da plataforma de hardware em que serão executados; (iv) reutilização de projetos para otimização do tempo de desenvolvimento de novas aplicações interativas; (v) geração automática de código, em que são construídas aplicações baseadas no perfil do hardware da plataforma-alvo e no perfil da linguagem de programação suportada pelo middleware de interatividade do SBTVD. Além disso, este trabalho é validado através de três estudos de casos que utilizam os conceitos e as ferramentas computacionais propostas no âmbito desta tese. / Since December 2007, Brazil has been introducing the Digital TV Brazilian System (SBTVD). This new system not only provides high definition images and TV mobility, but also offers interactivity by means of middleware Ginga, which has become available in Digital TV receivers in order to grant that viewers are able to interact with the transmitted applications – along with the video and audio signal – by broadcasting stations. Such Digital TV receivers, or the well-known Set-top Boxes (STBs), have ranked high in homes, a factor that enables its integration with Intelligent Environments (AmIs), which are sceneries composed by home automation systems, and may adapt to the presence of users, offer services and allow multimodal interaction with the environment. Thus, this thesis presents a framework for integration between AmIs and SBTVD in order to grant that services and automation devices located in homes can be managed by Digital TV receivers with Ginga interactivity middleware. The referred framework defines an architecture that is implemented with the aim of meeting the following functionalities: (i) physical devices mapping of automation in AmIs to the computational world; (ii) support to the development of interactive applications to access the AmI services and automation devices; (iii) creation of automation sceneries which do not depend on the hardware platform they will be run in; (iv) reuse of projects to optimize the development time of new interactive applications; (v) code automatic generation, in which applications will be constructed based on the profile of the target platform hardware and on the programming language profile supported by the SBTVD interactivity middleware. Besides, this work is validated due to three case studies that utilize concepts and computational tools underlying this thesis.

Desde dezembro de 2007, o Brasil está implantando o Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). Além de esse novo sistema proporcionar imagens em alta definição e permitir a mobilidade da TV, ele oferece a interatividade, através do middleware Ginga, o qual está sendo disponibilizado em receptores de TV digital para permitir que os telespectadores possam interagir com as aplicações que são transmitidas - juntas com o sinal de áudio e de vídeo - pelas emissoras de TV. Esses receptores de TV digital, ou Set-top Boxes (STBs), como são conhecidos, estão se tornando cada vez mais presentes nas residências, o que possibilita a sua integração com os Ambientes Inteligentes (AmIs), que são cenários compostos por sistemas de automação predial/residencial capazes de se adaptar à presença dos usuários, oferecer serviços e permitir uma interação multimodal com o ambiente. Assim, este trabalho propõe um framework para integração entre AmIs e o SBTVD, a fim de permitir que os serviços e os dispositivos de automação presentes nas residências possam ser gerenciados pelos receptores de TV digital compatíveis com o middleware de interatividade Ginga. O framework proposto define uma arquitetura que é implementada para atender às seguintes funcionalidades: (i) mapeamento dos dispositivos físicos de automação presentes no AmI para o mundo computacional; (ii) suporte ao desenvolvimento de aplicações interativas para acesso aos serviços e aos dispositivos de automação do AmI; (iii) criação de cenários de automação independentes da plataforma de hardware em que serão executados; (iv) reutilização de projetos para otimização do tempo de desenvolvimento de novas aplicações interativas; (v) geração automática de código, em que são construídas aplicações baseadas no perfil do hardware da plataforma-alvo e no perfil da linguagem de programação suportada pelo middleware de interatividade do SBTVD. Além disso, este trabalho é validado através de três estudos de casos que utilizam os conceitos e as ferramentas computacionais propostas no âmbito desta tese. / Since December 2007, Brazil has been introducing the Digital TV Brazilian System (SBTVD). This new system not only provides high definition images and TV mobility, but also offers interactivity by means of middleware Ginga, which has become available in Digital TV receivers in order to grant that viewers are able to interact with the transmitted applications – along with the video and audio signal – by broadcasting stations. Such Digital TV receivers, or the well-known Set-top Boxes (STBs), have ranked high in homes, a factor that enables its integration with Intelligent Environments (AmIs), which are sceneries composed by home automation systems, and may adapt to the presence of users, offer services and allow multimodal interaction with the environment. Thus, this thesis presents a framework for integration between AmIs and SBTVD in order to grant that services and automation devices located in homes can be managed by Digital TV receivers with Ginga interactivity middleware. The referred framework defines an architecture that is implemented with the aim of meeting the following functionalities: (i) physical devices mapping of automation in AmIs to the computational world; (ii) support to the development of interactive applications to access the AmI services and automation devices; (iii) creation of automation sceneries which do not depend on the hardware platform they will be run in; (iv) reuse of projects to optimize the development time of new interactive applications; (v) code automatic generation, in which applications will be constructed based on the profile of the target platform hardware and on the programming language profile supported by the SBTVD interactivity middleware. Besides, this work is validated due to three case studies that utilize concepts and computational tools underlying this thesis.

CAPES / É um interesse permanente das entidades de teledifusão conhecer a região geográfica servida por suas emissões. Modelos computacionais podem fornecer informações detalhadas sobre a área coberta, ao implementar variados métodos de predição baseados em normas e recomendações. Enquanto tais métodos computacionais são indispensáveis à tomada de decisão dos órgãos reguladores, medir o sinal após sua implementação é atividade imprescindível para validar as predições, e para identificar precisamente áreas sem cobertura e orientar na sua solução. Analisar os diversos aspectos envolvidos, e validar uma metodologia prática para conhecer a cobertura real de um sistema de TV digital é o objetivo deste trabalho. / Knowing the exact region served by a broadcasting station is a permanent interest. Computer models can produce detailed maps of the covered area, by implementing several prediction methods prescribed in specific regulations. While such computer methods are essential to the decision-making process of the regulatory boards, some field-work is still required to validate the predictions, as well as to investigate situations that may give rise to reception difficulties. The analysis of the several aspects involved, and the validation of a practical method for assessing the true coverage of the digital TV system adopted in Brazil is the purpose of this work.

CAPES / É um interesse permanente das entidades de teledifusão conhecer a região geográfica servida por suas emissões. Modelos computacionais podem fornecer informações detalhadas sobre a área coberta, ao implementar variados métodos de predição baseados em normas e recomendações. Enquanto tais métodos computacionais são indispensáveis à tomada de decisão dos órgãos reguladores, medir o sinal após sua implementação é atividade imprescindível para validar as predições, e para identificar precisamente áreas sem cobertura e orientar na sua solução. Analisar os diversos aspectos envolvidos, e validar uma metodologia prática para conhecer a cobertura real de um sistema de TV digital é o objetivo deste trabalho. / Knowing the exact region served by a broadcasting station is a permanent interest. Computer models can produce detailed maps of the covered area, by implementing several prediction methods prescribed in specific regulations. While such computer methods are essential to the decision-making process of the regulatory boards, some field-work is still required to validate the predictions, as well as to investigate situations that may give rise to reception difficulties. The analysis of the several aspects involved, and the validation of a practical method for assessing the true coverage of the digital TV system adopted in Brazil is the purpose of this work.