О требуемой точности временной синхронизации оборудования при DRM-приеме

Актуальность. В настоящее время в России и в мире идет активный переход от аналоговых к цифровым технологиям. Этот процесс в полной мере относится и к радиовещанию. В России разрешено экспериментальное цифровое радиовещания в диапазоне ОВЧ в трех форматах: DRM, DAB, РАВИС. Однако решения Правительства о выборе одного из них в качестве национального стандарта пока нет, что объясняется в первую очередь недостаточной полнотой сведений, необходимых для производства и эксплуатации оборудования, относящего в первую очередь к системе DRM, единственной системе цифрового радиовещания, рекомендованной ITU-R для применения во всех полосах частот, выделенных для наземного радиовещания. Данная работа восполняет этот пробел в части, относящейся к разработке приемного оборудования. Цель работы: оценка требуемой точности момента старта прямого дискретного преобразования Фурье относительно начала полезной части OFDM-символов, при котором сигнал ошибки для системы DRM при работе в режиме устойчивости Е не превышает значений, требуемых стандартом и рекомендацией ITU-R BS.1660-8 (06/2019).Методы. В качестве основы для проведения данных исследований выбрана имитационная модель приемопередающего тракта системы DRM для режима устойчивости Е. Она дополнена блоками, позволяющими для разных видов модуляции и уровней защиты изменять в приемнике временно́й сдвиг между моментом старта прямого дискретного преобразования Фурье и началом полезной части OFDM-символа, а также при каждом значении временно́го сдвига оценивать качество принимаемого DRM-приемником сигнала. Результаты. Критериями оценки качества принимаемого OFDM-сигнала выбраны коэффициент модуляционных ошибок и вероятность появления битовых ошибок. Показано, что для сохранения условий комфортного приема максимально допустимое временно́е рассогласование между моментами старта прямого дискретного преобразования Фурье и началом полезной части OFDM-символа при модуляции поднесущих частот QAM-4 не должно превышать значений 1,8‒2,3 мкс; при модуляции QAM-16 ‒ эта величина должна быть не более 0,8‒1,3 мкс. Разброс полученных значений определяется уровнем защиты PL. Основное влияние на требуемую точность временно́й синхронизации DRM-приемника при работе в режиме устойчивости Е оказывает порядок модуляции QAM и существенно меньшее влияние – уровень защиты PL в области, где вероятность появления битовых ошибок не превышает значение 10-4. При BER ≤ 10-4 влиянием выбранного уровня защиты PL можно пренебречь. Полученные результаты являются новыми для системы DRM при работе в режиме устойчивости Е (диапазон ОВЧ).Теоретическая / практическая значимость. Предложен метод оценки допустимого временно́го рассогласования OFDM-сигнала при DRM-приеме. Учет полученных результатов необходим для разработки блока временно́й синхронизации приемников цифрового радиовещания стандарта DRM.

цифровое радиовещание, временна́я синхронизация