Theorie van DAB IV - de digitale zender en ontvanger 2 (Toestel of techniek)

door Pieter Vos , 22-08-2014, 18:19 (3752 dagen geleden) @ Pieter Vos

Op Wikipedia worden de voordelen van ODFM als volgt omschreven, zie onderstaand citaat uit http://nl.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency_division_multiplexing
„Er zijn veel voordelen aan het gebruik van deze techniek. Zo wordt de hoeveelheid data die op een kanaal verstuurd kan worden veel groter. Het theoretische maximum volgens het bemonsteringstheorema van Nyquist-Shannon wordt dicht benaderd. De distorsie die veroorzaakt wordt door meerweg ontvangst (bijvoorbeeld direct en via een gebouw gereflecteerd) wordt er ook mee beperkt. Bij een niet-OFDM signaal wordt het signaal bij meerweg ontvangst vervormd (met als gevolg bijvoorbeeld de dubbele beelden op een analoge TV). De invloed van meerweg ontvangst hangt af het looptijd verschil tussen de paden, dat op zijn beurt weer af hangt van het weglengte-verschil. Als de bandbreedte van het signaal groot is ten opzichte van de 1/(looptijd verschil) zal er sterke beïnvloeding van het signaal optreden.“

„De essentie waarom dit bij OFDM veel minder gebeurt, is dat elk van de kanalen door de lage modulatiefrequentie en dus bandbreedte de invloed van het weglengte verschil gering is, zelfs als die tientallen kilometers bedraagt. Wel kan de sterkte van de kanalen onderling variëren, maar dat kan door equalizers worden rechtgetrokken, zolang elk kanaal een zekere minimaal signaalniveau heeft. Deze eigenschap maakt het ook mogelijk dat meerdere zenders op dezelfde frequentie kunnen zenden, zoals voor DVB-T ook gebeurt. Wel moeten de zenders exact gelijke frequentie en timing van de modulatie hebben.“

Zoals het citaat aangeeft maakt ODFM het ook mogelijk dat zenders die deze techniek toepassen met dezelfde draaggolf frequenties kunnen werken. Bij analoge AM en FM storen de zenders elkaar in het overlappende bereik gebied als ze dezelfde draaggolf frequentie hebben. Met ODFM daar in tegen ondersteunen de zenders elkaar in het overlapgebied van het zender bereik.

De geciteerde Wikipedia pagina vermeldt verder dat ODFM de basis is voor tal van digitale verbindingen, zowel in draadloos (denk naast digitale radio en TV ook aan Wifi) als via kabels (denk aan ADSL).

De digitale radio ontvanger (samenvattend).

In hoofdlijnen vinden in de digitale radio ontvanger de bewerkingen die de programma maker op het audio signaal heeft toegepast, alsmede de processen in de zender, met omgekeerd resultaat plaats. In het kort:
1. het ontvangen en de-moduleren van tientallen tot honderden QAM gemoduleerde draaggolven opdat er discrete maar nog steeds analoge symbool waarden ontstaan,
2. de stroom van analoge symboolwaarden omvormen tot digitale symbolen en daarna tot bit stromen,
3. zo nodig fout correcties toepassen op deze bit stromen. Fouten ontstaan bijvoorbeeld omdat de ontvangst niet alleen rechtstreeks van de DAB zender binnenkomt maar ook via reflecties (van gebouwen of vliegtuigen) dan wel van andere DAB zenders die ook hetzelfde kanaal uitzenden (overlappingsgebied van DAB zenders),
4. uit de binnenkomende bit stroom die deel data stroom selecteren die betrekking heeft op het door de luisteraar gekozen radio programma,
5. de geselecteerde data deel stroom expanderen, omgekeerd aan de specifieke data compressie door de programma maker of zender er op toegepast,
6. de ge-expandeerde data deelstroom van digitaal naar analoog omzetten,
7. het analoge signaal eventueel versterken en weergeven door luidsprekers of met een hoofdtelefoon.
De DAB ontvanger heeft er dus het nodige werk aan om digitale radio uitzendingen weer luisterbaar te maken. Dit alles vereist een krachtige en snelle elektronica.

Tot hier de belangrijkste theorie van digitale radio.