Комплекс технических средств DRM

Дмитрий
Ткаченко

Научный руководитель ОАО "МАРТ"

Константин
Копьев

Ведущий инженер ОАО "МАРТ"

Николай
Руинский

Инженер ОАО "МАРТ"

В рамках модернизации сети радиовещания Российской Федерации предусматривается использование в ДВ-, СВ- и КВ-диапазонах режима цифрового вещания по стандарту DRM (Digital Radio Mondiale). В связи с этим ОАО “МАРТ” провело работы по совершенствованию комплекса технических средств для формирования DRM-сигнала (КТС DRM). Новая версия КТС DRM представляет собой блок высотой 2U, включающий промышленный компьютер и платы формирования и обработки DRM-сигнала. Управление КТС DRM можно производить либо в местном режиме с помощью дисплея, клавиатуры и мыши, подключенных к блоку КТС, либо дистанционно через IP-сеть, с использованием встроенного Web-сервера.

КТС предназначен для работы совместно с радиопередатчиками декаметрового диапазона длин волн с целью организации радиовещания в режиме DRM. КТС выполняет следующие основные функции:

функцию формирования MDI потока с заданными параметрами;
функцию канального кодирования и модуляции системы DRM в соответствии с спецификацией ETSI TS 201 980 DRM System Specification;
функцию адаптивной предкоррекции и преобразования несущей частоты.

На рис. 1 показана структурная схема соединения КТС и радиопередатчика. Красным цветом выделены КТС и устройства, используемые для местного или удаленного управления.

Оценка нелинейности характеристик радиопередатчика и вычисление функции предкоррекции осуществляются на основе анализа искажений DRM-сигнала, подаваемого на вход КТС через направленный ответвитель НО с контрольного выхода радиопередатчика. Нагрузкой радиопередатчика является антенно-фидерная система или эквивалент нагрузки.

Управление и контроль КТС производится в режиме дистанционного управления (ДУ) или местного управления. Дистанционное управление организовано на базе сервера, для подключения необходимо использовать сетевое Ethernet TCP/IP-соединение с удаленным компьютером. Для запуска ДУ необходимо воспользоваться стандартной программой-браузером (например, Internet Explorer), указав IP-адрес сервера управления, входящего в состав КТС.

Местное управление осуществляется с помощью интуитивно понятного интерфейса пользователя программного обеспечения КТС. КТС обеспечивает формирование DRM-сигнала с различными разрешенными наборами параметров. На рис. 2 приведена заглавная страница Web-сервера дистанционного управления.

Компьютер, входящий в состав КТС, выполняет также функции встроенного контент-сервера, позволяя формировать поток данных DRM в формате MDI. Захват звукового сигнала в аналоговом или цифровом формате для последующего кодирования и модуляции производится с помощью профессиональной звуковой карты. Внешний вид КТС DRM приведен на рис. 3.

На рис. 4 приведен спектр сигнала на выходе передатчика относительно несущей частоты (отмечен синим цветом) и требуемая маска спектра внеполосных излучений для DRM-сигнала (отмечена красным цветом).

Испытание аппаратуры, входящей в КТС DRM, производилось с КВ-передатчиками мощностью до 100 кВт. В соответствии с разработанной методикой испытаний первоначальное включение передатчиков проводилось без предкоррекции характеристик усилителя мощности передатчика. При этом устанавливалось максимальное значение мощности, при котором соблюдалась требуемая маска спектра выходного сигнала. Затем производилось включение входящей в состав КТС DRM системы адаптивной предкоррекции, которая обеспечивает коррекцию как амплитудной, так и фазовой характеристик усилительного тракта.

Испытания, проведенные с рядом как ламповых, так и транзисторных КВ-передатчиков различных уровней мощности, показали, что использование адаптивной предкоррекции, как правило, позволяет существенно увеличить мощность выходного сигнала при соблюдении требуемых качественных показателей. Так, для передатчиков мощностью 100 кВт с линейным усилением средняя выходная мощность с учетом пик-фактора DRM-сигнала составляла около 15 кВт при соблюдении требуемой маски спектра выходного сигнала, что обеспечивалось системой предкоррекции.

Таким образом, разработанный КТС DRM может быть использован как в составе новых передатчиков DRM, так и для модернизации существующих КВ-передатчиков.