Спутниковое и цифровое радиовещание, страница 17

Итак, OFDM-сигнал состоит из n модулированных по фазе несущих. Интервал времени Ts, в течение которого осуществляется передача одного симво­ла с помощью каждой из n несущих, образует OFDM-символ. Для их уверенного разделения при радиоприеме между ними имеется так назы­ваемый "защитный интервал" длительностью ТG (рис. 18.18,а). Дли­тельность защитного интервала должна удовлетворять условию ТGd/c, где d расстояние между передатчиками, с – скорость распростране­ния волны. При d = 60 км длительность защитного интервала должна быть не менее, чем 200 мкс.

Полученная совокупность ФМ-сигналов поступает на сумматор Е, на выходе которого и образуется OFDM-сигнал. Аббревиатура OFDM расшифровывается как " Orthogonal Frequency Division Multiplex".

Для передачи цифровых сигналов используется фазовая манипуляция с че­тырьмя состояниями фазы несущей (4-ФМ или QPSK-модуляция) так­же, например, как и в системах NICAM и DSR.

В системе DAB последовательность следования во времени симво­лов 1, 2, 3,..., n несущих fн1. fн2.---. fнn кодируется определенным образом. Можно говорить о кодированном перемежении во времени несущих частот fн1, fн2,…. fнп (рис, 18.19). В результате этого коди­рования образуется COFDM-сигнал и соответственно COFDM-символы, которые и передаются по радиоканалу системы DAB. Здесь аббревиатуpa COFDM расшифровывается как "Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex".


Полоса частот радиоканалов для каждой из множества несущих fн1. fн2….,fнn показана на рис. 18.18,б. Жирной линией здесь изо­бражена полная полоса частот ∆fрк радиоканала системы DAB, со­ставляющая 1,54 МГц.

Рис. 18.17. К принципу формирования OFDM-сигнала: а–концеп­ция формирования OFDM-сигнала; б– преобразование последовательной цифро­вой последовательности символов в параллельную

Рис. 18.18. OFDM-сигнал с защитным интервалом (а) и его спектр {б)

Режимы работы и радиосигнал системы DAB. Для исполь­зования системы DAB в различных конфигурациях передающей сети и в широком диапазоне рабочих частот предназначены три режима пе­редачи. Передаваемый сигнал имеет фреймовую структуру длительно­стью 96 мс (mode I – режим передачи 1) и 24 мс (mode II и III – режимы передачи II и III).

Передаваемый фрейм сигнала DAB состоит из последовательности трех групп символов OFDM: символы канала синхронизации, символы канала быстрой информации FIC и символы канала MSC. Символы ка­нала синхронизации содержат нуль-символ и опорный фазовый символ.

Структура фрейма радиосигнала системы ЦРВ в укрупненном ви­де показана на рис. 18.20.

Рис. 18.20. Структура фрейма радиосигнала системы ЦРВ в укруп­ненном виде

Аудиоданные распределяются равномерно в общей сложности на 1536 различных несущих частот (рис. 18.21). К каждой стереопрограмме относятся таким образом несколько несущих частот, которые распре­делены по всей полосе частот DAB-сигнала и на которые биты аудиоданных распределяются пучками. Общая полоса пропускания радио­канала составляет 1,5 МГц. Если один или несколько узкополосных каналов несущих из-за помех выходят из строя, то это корректируется в приемнике вследствие избыточности при передаче. Для повышения помехозащищенности при передаче применены эффективные CRC-коды для защиты битов управления и высокозначимых битов информацион­ных символов. Каждая несущая модулируется цифровым сигналом со скоростью 2 кбит/с. Спектры продуктов модуляции отдельных несущих частично наложены Друг на друга, но вследствие ортогональности по­следних модулированные сигналы разделяются друг от друга без помех.

Рис. 18. 21. Принцип передачи сигналов по радиоканалу в системе DAB

Система DAB обеспечивает надежный прием звуковых программ в ситуациях, когда условия радиоприема и характеристики радиоканала непрерывно и достаточно быстро изменяются. Это позволяет говорить о высоких адаптивных свойствах системы цифрового радиовещания.