DRM Digital Radio Mondiale Fekete Borbála 2007.május 3.

Az előadások a következő témára: "DRM Digital Radio Mondiale Fekete Borbála 2007.május 3."— Előadás másolata:

1 DRM Digital Radio Mondiale Fekete Borbála 2007.május 3.

2 DRM általános jellemzői digitális rádióműsor sugárzási rendszer a 30 MHz alatti AM műsorsugárzó sávokban a rendszer specifikációja(ITU-R BS. 1514); (ETSI ES 201 980) a DRM nemzetközi konzorcium, 1998-ban alakult, ma több mint 70 tagja van cél:a digitális rádió-műsorszórás bevezetése és népszerűsítése. A DRM rendszer jellemzői: közel FM hangminőség interferenciamentes vétel olcsó vevőkészülék, alacsony energiafogyasztás egyszerű állomáskeresés frekvencia, állomásnév, programtípus alapján járulékos adatszolgáltatások: állomásnév, zeneszám címe, előadó neve stb.… A DRM használatával nyerhető előnyök: a meglévő AM rendszerek átalakíthatóak digitális sugárzásra a DRM jel ugyanakkora sávszélességet igényel, mint az analóg AM, nem kell újraosztani a csatornákat a meglévő frekvencia kiosztás megtartható a rendszerbe adat, szöveg és egyéb szolgáltatás integrálható jobb hangminőség, ugyanakkora terület lefedéséhez az analóg adóteljesítménynek kb. ötödrésze elegendő

3 Moduláció Digitális jelek átvitele az RF csatornában:  a többutas terjedés → szimbólumok közötti interferencia (Intersymbol Interference” (ISI)),  a hibák egy bizonyos értékig hibajavító kódolással megszüntethetők.  túl sok hiba esetén a javítás eredménytelen, a vétel hirtelen megszakad.  megoldás: megnöveljük a szimbólumidőt,  soros átvitel helyett párhuzamos átviteli utakat képzünk  a kiértékelést a tranziensek lecsengése után kezdjük,  az átvitel romlása esetén hierarchikus modulációval az információ egy része még visszanyerhető (Most Significant Bit). A modulációs eljárás :  Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex átvitel (azaz kódolt ortogonális frekvenciaosztásos nyalábolás).

4 DRM rendszer Multiplex rendszerű, 4 adat, vagy hangcsatorna egyidejű átvitelére alkalmas, modulációja COFDM. Többféle moduláció használható, akár vegyesen is (4QAM..64 QAM). Magas Spektrum hatékonyság: ~1 → 3bit/s/Hz. Többféle sávszélességgel használható (4.5, 5.0, 9, 10, 18, 20kHz, 18 és 20 kHz esetén sztereó hangot is sugározhat). Az audió forráskódolás MPEG4 AAC, HVXC, vagy CELP, kiegészítve SBR sávkiterjesztéssel. UEP és/vagy hierarhikus kódolás is lehetséges. A meglévő AM adóberendezések átalakíthatók DRM üzemre

5 DRM jel előállítása Max. 4

6 SBR encoder AAC encoder CELP encoder HVXC encoder Audio super framing Audio input általános célú hangkódolási eljárás a bitsebesség 20 bit/s lépésekben állítható a mintavételi frekvencia 12 vagy 24kHz beszédkódolásra tervezték, így gyenge minőséget ad zene esetében kétféle mintavételi frekvenciát alkalmaz, 8 vagy 16 kHz jó minőségű beszédet biztosít a kódolás 10 kbit/s adatsebességnél beszédkódolásra tervezték, így gyenge minőséget ad zene esetében kétféle mintavételi frekvenciát alkalmaz, 8 vagy 16 kHz jó minőségű beszédet biztosít a kódolás 10 kbit/s adatsebességnél

7 Encoder Decoder SBR f 0  X(f)  f 0  Y(f)  Input Transmissi on or storage channel Output dB 0dB 5000 10000 f(Hz) az SBR rendszer a vett dekódolt sávkorlátozott jelből kiszámítja a felharmónikusokat és szintetizálja őket a dekóderben jelentősen megnöveli az audio sávszélességet, maximálisan ~2kbit/s többlet adatfolyam felhasználásával Spectral Band Replication (SBR) ( spektrum sáv visszaállítás )

8 A PS kódolás A PS (Parametric Stereo) kódolás,  a kódolás egy SBR alternatíva,AAC+SBR-en belül oldják meg a feladatot,  bitsebességek az átlagos 24 kbit/s helyett: az alapvető adatoké (AAC+SBR) 22,8 kbit/s, míg a sztereó PS adatoké 1,2 kbit/s.  ezt a kódolást akkor alkalmazzák, ha a hagyományos sztereó nem engedhető meg

9 Csatorna kódolók Source Encoder (4 max) Pre- encoder Multiplexer Energy dispersal Channel encoder Cell interleaver Pilot generator OFDM cell mapper OFDM signal generator Modulator Audio data stream Data stream FAC information SDC information MSC FAC SDC DRM transmission signal

10 Csatorna kódolók a csatornakódolás MSC, SDC és a FAC csatornáknál: az MSC 64 QAM -et 4 féle kódaránnyal vagy 16 QAM -et 2 féle kódaránnyal használ (Main Service Channel, MSC = fő szolgáltatái csatorna) az SDC 16 vagy QAM –et használ  (Service Description Channel, SDC = szolgáltatást leíró csatorna) a FAC csak QAM –et használhat  (Fast Access Channel, FAC = gyors hozzáférésű csatorna)

11 Spektrum foglaltság DRM –et úgy tervezték, hogy kompatibilis legyen minden AM sáv kiosztással, mindhárom ITU régióban a 4,5 kHz-es vivő csoportokra építve, a rendszer fél, egész és dupla csatornákat biztosít a 5, 9, 10 kHz-es rasztereken a rendszer ezekre a lehetőségekre alapozva, kompromisszumot biztosít SIMULCAST üzemmódra, ami lehetővé teszi, hogy egy digitális jel egy vagy több csatornát analóg jellel megosszon

12 4,5 kHz group of carriers 4,5 kHz carrier group containing FAC cells 5 kHz group containing FAC cells 5 kHz group of carriers + = 4.5 0.5 Jelmagyarázat 2 0 Frequency 4 Spectrum occupancy parameter 9 kHz f R 1 3 5 Frequency 10 kHz f R 4.5 Spectrum occupancy bandwidth (kHz) 9.0 18.0 5.0 10.0 20.0 Digital only spectrum occupancy options f R is always the channel centre frequency f C is always the analogue signal carrier frequency Spektrum foglaltság

13 Szimulcast megoldások (egy csatorna ofszettel)

14 f R = f C + 4 kHz or f R = f C + 5 kHz AM SSB/VSB signal Group of carriers containing FAC cells AM DSB signal f R f C f R f C Available options Unavailable options Key to analogue and digital signals f R is always the channel centre frequency f C is always the analogue signal carrier frequency Szimulcast megoldások (fél - csatorna ofszettel )

15 Sugárzási módok, paraméterek

16 Hibatűrés Szimb. idő Tu Vivő távolság 1/Tu Védőinter- vallum Tg Periódusid őTs = Tu + Tg Tg/TuSzimb. Száma keretenként Ns A24 ms41 2/3 Hz2,66 ms26,66 ms1/915 B21,33 ms46 7/8 Hz5,33 ms26,66 ms1/415 C14,66 ms68 2/11 Hz5,33 ms20 ms4/1120 D9,33 ms107 1/7 Hz7,33 ms16,66 ms11/1424 OFDM paraméterek

17 Néhány tipikus DRM adás CountryKHzPowerProgram Germany177150DLR Kultur London256950.1DW, Premier Radio Italy69330RAI tests Luxembourg257950.15Radio Luxembourg USA/Canada17875150TDF N America13770125Vatican Radio

18 A DRM spektruma a kép egy 250kW-os Thomcast adó kisugárzott spektruma az OFDM jel sávszélessége 10 kHz, a rövidhullámú sávban a piros vonal az ITU által a nagyteljesítményű rövidhullámú adókra előírt spektrum-maszk a kék vonal az adó mért kimeneti spektruma

19 Köszönöm a figyelmet!