Digital verdensradio

Digital Radio Mondiale ( DRM ) er en digital udsendelsesstandard (se digital radio ) til korte , mellemstore og lange bølger ( frekvenser under 30  MHz ). Det blev designet af et konsortium af tv-selskaber, producenter af transmitter / modtager og forskningscentre.

Konsortiet har eksisteret siden 1998 , og den officielle lancering af DRM-systemet fandt sted iJuni 2003i Genève. Konsortiespecifikationerne er konverteret til en europæisk standard af ETSI (reference: ES 201 980) og anerkendes af Den Internationale Telekommunikationsunion (ITU) som et digitalt udsendelsesmedium for disse bølgebånd. Radio France internationale , Télédiffusion de France , Deutsche Welle , Voice of America , Telefunken (ny: Transradio ) og Thomcast (senere Thales Broadcast & Multimedia, derefter Thomson Grass Valley, derefter Grass Valley og endelig Thomson Broadcast) deltog i uddannelsen af DRM-konsortium. Den National Union of Free Radio er kommet for at styrke konsortiet, samt Littoral AM , det første regionale radiostation at have valgt at udsende sine programmer i DRM, der har været medlem siden 2005.

Princip

Den grundlæggende idé til oprettelsen af ​​dette digitale system er, at korte, mellemstore og lange bølger allerede tilbyder en række fordele i analogi sammenlignet med andre radiosystemer (satellit, jordbaseret VHF osv.):

På den anden side tilbyder digital transmission alle mulige fordele i forhold til traditionel analog udsendelse i AM  :

Siden den officielle lancering er antallet af stationer, der sender i DRM, fortsat steget, og disse kan ofte modtages i hele Europa.

Modtagelse af programmer, der transmitteres i DRM, involverer nødvendigvis brugen af ​​en ny modtager. Nogle entusiaster ændrer traditionelle AM- modtagere ved at ændre dem og koble dem til en computer, der er ansvarlig for afkodning ved hjælp af software. Imidlertid er kommercielle modtagere nu tilgængelige, og tendensen er mod multistandardmodtagere, der imødekommer andre digitale standarder (DAB / DMB, MP3 osv.) Og analoge AM- og FM-standarder.

Systemteknologi

Kildekodning

Nyttelast-datahastighederne opnået med DRM spænder fra 8 kbit / sekund til 20 kbit / sekund for en standardudsendelseskanal (10  kHz båndbredde) og kan endda gå op til 72 kbit / s ved at koble flere kanaler. Gennemstrømningen afhænger også af flere andre parametre såsom det ønskede robusthedsniveau (fejlkorrektion), effekten og formeringsbetingelserne. Der findes således flere muligheder i DRM til at kode lydsignalet, hvad der kaldes kildekodning:

Kringkasteren kan således vælge den tilstand, han ønsker, alt efter hans behov. Den mest anvendte tilstand i dag er AAC + SBR, som muliggør reproduktion med en kvalitet tæt på FM-udsendelse. Dette kræver dog en tilstrækkelig datahastighed (mindst 17 kbit / s).

Båndbredde

Diffusion kan udføres på forskellige båndbredder:

Modulation

Til transmission er den modulering, der bruges af DRM, en QAM (Quadrature Amplitude Modulation) konstellation med en fejlkodning, som kan være variabel. Hele radiokanalen er kodet i henhold til OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) -processen, som gør det muligt at opnå fremragende signalstabilitet med hensyn til destruktive formeringsekko. Princippet består i at opnå en høj spektral densitet ved at distribuere den totale strøm af det digitale signal over adskillige underbærere, der er individuelt moduleret i QAM. På den anden side er faserne af disse underbærere indbyrdes ortogonale med det formål at forstærke signalets mangfoldighed med hensyn til forplantningsekko.

Valget af transmissionsparametre afhænger af den ønskede robusthed og radiobølgens udbredelsesbetingelser . Transmissionen påvirkes faktisk af støj, forstyrrelser, flere bølgestier og Doppler-effekten .

Det er således muligt at vælge mellem flere niveauer af fejlkodning og flere konstellationer: 64-QAM, 16-QAM og 4-QAM. OFDM-modulering har også parametre, som skal justeres i overensstemmelse med formeringsforholdene. Dette er omtrent afstanden mellem bærere, som bestemmer robustheden mod Doppler-effekten (frekvensskift) og beskyttelsesintervallet, der bestemmer robustheden mod flere bølgestier (tidsforskydninger). Konsortiet har derfor indstillet fire mulige tilstande, der fastsætter OFDM- parametrene . Her er de begyndende med kanalen med de mest gunstige formeringsforhold:

Kompromiset mellem alle disse parametre ligger mellem robusthed med hensyn til formeringsforhold og den nyttige datahastighed, der er tilgængelig for tjenesten.

Denne tabel viser nogle værdier i henhold til beskyttelsestilstande. Jo større afstand mellem bærere er, desto mere modstandsdygtig er systemet mod Doppler-effekten. Jo længere beskyttelsesintervallet er, jo mere modstandsdygtigt er systemet over for flere bølgestier.

Mode Transportørafstand (Hz) Antal transportører i henhold til kanalens båndbredde Varighed af et symbol (ms) Beskyttelsesinterval (ms) Nb symboler / ramme
9  kHz 10  kHz 18  kHz 20  kHz
41,66 204 228 412 460 26,66 2.66 15
B 46,88 182 206 366 410 26,66 5.33 15
VS 68,18 * 138 * 280 20.00 5.33 20
D 107,14 * 88 * 178 16,66 7.33 24

Interleaving af tid

En anden mekanisme er på plads for at kompensere for dybe signaltab (dyb fading) på grund af formeringsforhold eller forbigående forstyrrelser. Det er tidsindfladning, der består i blanding, blanding af data over en bestemt tid på en sådan måde, at et tab af signal fordeles i få fejl over en lang periode snarere end i mange fejl. 'Kortvarige fejl. Faktisk er fejlkorrektionsmekanismerne mere i stand til at korrigere spredte fejl snarere end en lang række fejl, der følger hinanden (en pludselig forsvinden af ​​signalet). DRM specificerer derfor 2 mulige sammenfladningstider: 400 millisekunder eller 2 sekunder. Bemærk, at jo længere interleaving-tiden er, jo længere tid vil det tage for modtageren at modtage signalet, når frekvensændring ændres.

Logiske kanaler

Faktisk skal nogle af systemets komponenter beskyttes stærkere end andre for at sikre transmission. Til dette multiplexerer DRM-systemet forskellige kanaler til en før transmission. Hver kanal har muligheden for at have en anden robusthed takket være en konstellation (QAM-16, QAM-64, ...) og en anden fejlkodning (på den anden side er OFDM-transmissionstilstanden den samme for alle disse kanaler) .

Disse kanaler er:

Fejl ved kodning

Fejlkodningen kan være mere eller mindre robust.

Denne tabel viser de tilgængelige nyttelast (i kbit pr. Sekund) i henhold til beskyttelsesklassen med OFDM A- eller B-transmissionstilstande, forskellige hovedkanalbærermoduleringer på 16 eller 64 QAM og båndbredder på 9 eller 10  kHz  :

Beskyttelsesklasse A (9  kHz ) B (9  kHz ) B (10  kHz ) C (10  kHz ) D (10  kHz )
16-QAM 64-QAM 16-QAM 64-QAM 16-QAM 64-QAM 16-QAM 64-QAM
0 7.6 19.6 8.7 17.4 6.8 13.7 4.5 9.1
1 10.2 23.5 11.6 20.9 9.1 16.4 6.0 10.9
2 - 27.8 - 24.7 - 19.4 - 12.9
3 - 30.8 - 27.4 - 21.5 - 14.3

DRM +

Mens DRM-standarden er designet til udsendelsesbånd under 30  MHz , stemte DRM-konsortiet indMarts 2005et projekt for at udvide systemet til VHF-bånd op til 120  MHz . DRM + vil være navnet på denne nye teknologi. Udviklings-, test-, certificerings- og konfigurationsprocedurer er planlagt til tidsrummet 2007 til 2009. Der anvendes en større kanalbåndbredde, som giver radiostationer mulighed for at sende højere digitale lydstrømme og derfor meget bedre kvalitet. En båndbredde på 50  kHz i DRM + tillader et digitalt lydprogram, der næsten kan sammenlignes med kvaliteten af ​​en lyd- CD (som en påmindelse, samples lyd- CD'er ved 44,1  kHz med 16-bit-kvantisering).

Mobilt tv: En 100 kHz DRM + -kanal  kan have tilstrækkelig kapacitet til at udsende en videokanal: det ville således være muligt at transmittere en mobil videokanal i DRM + uden brug af DMB- eller DVB-H-teknologier .

Det 31. august 2009Blev DRM + en officiel udsendelsesstandard, da de tekniske specifikationer blev offentliggjort af ETSI . Dokumentet bærer referencen ETSI ES 201 980 v3.1.1. Dette er faktisk en ny version af hele DRM-specifikationen, inklusive en ekstra tilstand, der muliggør frekvensdrift i 30 MHz til 174 MHz båndet.

Konklusion

I modsætning til analog AM- udsendelse tilbyder digital DRM-udsendelse et stort antal frihedsgrader til tv-stationen til lydkodning og transmission. Dette indebærer derfor, at det præcist definerer dets behov og dets dækningsområde. Dette forbliver gennemsigtigt for lytteren, fordi modtageren automatisk justerer sig selv.

Transmitterproducenter

Se også

Relaterede artikler

eksterne links