Technika odbioru

e-mail:

janucha@no-spam.gazeta.pl
 

Uwaga!!! jeśli chcesz wysłać do mnie emaila to wykasuj z adresu nagłówek antyspamowy.

Podstawowa szerokość kanału nadawania w DRM to 10 kHz dla fal krótkich oraz 9 kHz dla fal długich i średnich. Przy takich szerokościach kanału, prędkość transmisji zawiera się od ok. 11 kbit/s do ok. 24,5 kbit/s. Jakość audio jest oczywiście uzależniona od tej prędkości. Optimum przesyłu, kiedy jest najmniej przerw w odbiorze to dla stacji muzycznych to 17 kbit/s, natomiast publicystycznych to14 kbit/s. Im większa prędkość, tym większy poziom sygnału (SNR []dB) jest potrzebny do prawidłowego odbioru. Jeśli jest zbyt niski, to następują przerwy w odbiorze stacji. Co ciekawe, poziom SNR nie zależy tylko od siły sygnału, jaki mamy na wejściu odbiornika, ale również od jego jakości. Często zdarzało mi się, że bardzo silna stacja o sygnale s9+30 dawała SNR na poziomie tylko 10 dB, nie zapewniającym dobrego odbioru, a stacja o sygnale s7 dawała SNR 24 dB, tzn. poziom bardzo dobrego odsłuchu przy dowolnej prędkości przesyłu. Specyfikacja DRM określa również możliwość nadawania w kanałach o podwójnej szerokości: 20 i 18 kHz, dzięki czemu uzyskuje się 2 razy szybszą prędkość transmisji. Jednak do dziś nie spotkałem się z podwójnym kanałem na falach eteru i należy to traktować tylko jako ciekawostkę. Niestety, ale żadna firma nie produkuje jeszcze odbiornika dla DRM z prawdziwego zdarzenia i pozostaje nam tylko przystosować istniejące radia do odbioru sygnału cyfrowego i wykorzystać komputer do zdekodowania go, za pomocą odpowiedniego softu (Dream).

Trochę teorii na temat odbiorników radiowych:

Każde współczesne radio (superheterodynowe) zbudowane jest mniej więcej wg. tego samego schematu: sygnał z anteny podawany jest na wzmacniacz wejściowy. Po wzmocnieniu trafia do mieszacza, gdzie ulega zmieszaniu z sygnałem przestrajanego generatora VFO (generatorem najczęściej jest układ cyfrowej syntezy częstotliwości). Efektem tego zmieszania są dwa sygnały o częstotliwości będącej sumą i różnicą częstotliwości generatora VFO i sygnału wejściowego. Oprócz porządanego sygnału na wyjściu mieszacza otrzymujemy wiele nieporządanych sygnałów intermodulacyjnych, harmonicznych, lustrzanych, itp.

Przykład:

Sygnał na wejściu odbiornika radiowego jest o częstotliwości 6.095 MHz (RTL Radio DRM), sygnał generatora VFO: 5.640 MHz. Na wyjściu mieszacza otrzymujemy 2 sygnały: 455KHz i 11.735 MHz. Na filtrze (najczęściej kwarcowym lub ceramicznym) jeden z nich jest przepuszczany (455KHz), a drugi ulega wytłumieniu ( 11.735MHz). Ten drugi „niepotrzebny” sygnał nazywany jest lustrzanym. Sygnał 455KHz po filtrze jest ponownie wzmacniany na kilku-stopniowym wzmacniaczu i kierowany do detektora gdzie ulega demodulacji. W wyniku demodulacji otrzymujemy sygnał audio, który jest wzmacniany we wzmacniaczu głośnikowym. Taki odbiornik nazywamy odbiornikiem z pojedyńczą przemianą częstotliwości.
Prosze zwrócic uwagę, że sygnał o częstotliwości 5.185 MHz po zmieszaniu z częstotliwością VFO: 5.640 MHz, również daje nam częstotliwość 455 KHz (taka sytuacja zachodzi np. w odbiorniku Elta 3562N z pojedyńczą przemianą częstotliwości -450 KHz). Dlatego kiepskie radio odbiera sygnał, który w rzeczywiści jest na zupełnie innej częstotliwości, niż wskazywana na skali. Z tego powodu dobre odbiorniki pierwszą przemianę czestotliwości powinny mieć co najmniej równą połowie najwyższej odbieranej częstotliwości, aby odfiltrować szkodliwy wynik mieszania. Sygnal 455 KHz po odfiltrowaniu ulega wzmocnieniu i podawany jest na detektor AM, którym najcześciej jest zwykła dioda. Z detektora otrzymujemy sygnał małej częstotliwości podawany następnie do wzmacniacza głośnikowego.

schemat_blokowy_radia02

Schemat blokowy odbiornika radiowego AM (0.1-30 MHz) z pojedyńczą przemianą częstotliwości 455KHz.

widmo sygnalu AM1 widmo sygnalu audio
widmo AM-REAL widmo AM waterfall-REAL

Rzeczywiste widmo AM

Widmo AM w wykresie waterfall

 Modulacja DRM

widmo sygnalu DRM
widmo DRM-REAL
widmo DRM waterfall-REAL

Rzeczywiste widmo DRM

Widmo DRM w wykresie waterfall

Sygnał po demodulacji AM nie nadaje się do zdekodowania w komputerze i aby odebrać DRM potrzeba radia z dodatkową przemianą częstotliwości 12 KHz. Sygnał częstotliwości pośredniej 455 KHz mieszamy na dodatkowym mieszaczu z sygnałem generatora BFO o częstotliwości 467 KHz lub 443 KHz (dla 443 KHz należy w oprogramowaniu odwrócić “flip” odbierane spektrum), dzieki czemu otrzymujemy na wyjściu mieszacza częstotliwość różnicową 12 KHz. Taki sygnał można juz podać bezpośrednio na wejście karty dzwiękowej komputera. Na dołączonych obrazkach wyrażnie widać, że widmo DRM na wejściu odbiornika i widmo DRM na wyjściu przemiany 12 KHz nie różnia się od siebie w przeciwieństwie do AM, gdzie widmo przed i po detekcji sa diametralnie różne.

widmo sygnalu DRM 12khz

Widmo DRM na wyjściu dodatkowej przemiany 12 KHz.

schemat_blokowy_ukladu02

Schemat zestawu do odbioru transmisji DRM.

Odbiornik powinien też spełniać kilka warunków, aby nadawać się do takiej przeróbki:

 -cyfrowa synteza częstotliwości o dość dobrej stabilności. Wszelkie „pływanie” w częstotliwości uniemożliwia prawidłowy odbiór DRM
 -filtr pośredniej częstotliwości musi mieć szerokość co najmniej 10 KHz ( np. filtr CFU 455F ma 15 kHz szerokości) . Węższe filtry uniemożliwiają odbiór.
 -konstrukcja samego odbiornika musi umożliwiać zamontowanie dodatkowej przemiany, tzn. ostatnia przemiana częstotliwości w radiu ( z reguły standardowo 455 KHz ) powinna umożliwiać wyprowadzenie wzmocnionego sygnału odbieranego przed detektorem AM.

[Informacje ogólne] [Technika odbioru] [Modulacja DRM] [Odbiorniki DRM] [Przemiana 12 kHz] [Software] [Propagacja] [Odebrane stacje] [Download] [Linki]