חלק 1: יצירת אותות

באולפן

התהליך מתחיל באודיו - דיבור, מוזיקה או תוכן אחר - הנקלט על ידי מיקרופונים או מושמע ממקור.

לאחר מכן, האודיו הזה עובר דיגיטציה: נדגם אלפי פעמים בשנייה ומומר לזרם של נתונים בינאריים (1 ו-0). DAB משתמש בדרך כלל בקודק בשם MPEG Layer II (MP2) כדי לדחוס את נתוני האודיו הללו, תוך צמצום גודלם תוך שמירה על איכות מקובלת. קצב הסיביות יכול להשתנות לפי תחנה (לעתים קרובות 128-192 kbps עבור מוזיקת ​​סטריאו), וזו אחת הגמישויות המרכזיות של DAB - מפעיל מרבב יכול להקצות קיבולת רבה יותר לתחנות מסוימות מאשר לאחרות.

יחד עם האודיו, שירותי נתונים מתווספים בשלב זה: שם התחנה, טקסט השיר/תוכנית (מידע הגלילה שאתה רואה על הצג), התראות חירום ואפילו תמונות מצגת ב- +DAB

ריבוב (multiplexing)

מספר תחנות מקובצות יחד לריבוב יחיד (MUX). חשבו על זה כמו כבל הנושא ערוצים רבים בו זמנית. בבריטניה, לדוגמה, ריבוב לאומי אחד עשוי לשאת 10-15 תחנות בו זמנית. זרם האודיו הדחוס של כל תחנה עובר ריבוב בזמן - משולב עם האחרות לזרם נתונים משולב אחד, שבדרך כלל פועל במהירות כוללת של כ-1.5 מגה-ביט לשנייה.

במשדר

נתוני המרבב (multiplex) המשולבים עוברים מספר שלבים לפני השידור:

• קידוד תיקון שגיאות - נתונים מיותרים מתווספים באמצעות קידוד קונבולוציוני, כך שמקלטים יכולים לזהות ולתקן שגיאות הנגרמות מהפרעות או אות חלש. זוהי הסיבה העיקרית לכך ש-DAB נשמע נקי או משתתק, במקום להשמיע קולות פיצוח כמו FM אנלוגי.
• אפנון OFDM (ריבוב חלוקת תדרים אורתוגונלי) - זהו לב ליבו של DAB. במקום לשדר בתדר נושא יחיד, הנתונים מפוזרים על פני 1,536 נושאי משנה צמודים זה לזה בו זמנית, שכל אחד מהם נושא פרוסה זעירה של הנתונים. זה הופך את DAB לעמיד מאוד בפני הפרעות מרובות נתיבים (אותות המוחזרים מבניינים), ולכן הוא עובד היטב בסביבות עירוניות ובכלי רכב נוסעים.
• האות מומר כלפי מעלה לתדר השידור (DAB משתמש ב-Band III, בערך 174-240 מגה-הרץ ברוב אירופה) ומוגבר להספק שידור (מכמה וואט עבור משדר מקומי לקילוואט עבור משדר יבשתי).
• רשת של משדרים יכולה ליצור רשת תדר יחיד (SFN) - כולם משדרים באותו תדר בדיוק, מתוזמן בצורה מושלמת באמצעות סנכרון GPS, כך שהרדיו שלך קולט בצורה חלקה מהמשדר החזק ביותר מבלי כוונון מחדש.

עצמת השידור

ניתן לחלק את משדרי הרדיו הדיגיטליים לפי תפוקת הספק ויישום, המשקפים הבדלים באזור הכיסוי, עלות התשתית ודרישות משתמש הקצה. להלן פילוח לפי הספק:

הספק גבוה בין 5 ו-40 קילוואט: מדובר בתרני שידור עיקריים המשרתים אזורים נרחבים ברדיוס של 100 עד 200 קילומטרים. משדרים כאלה, שהם בעלי הספק גבוה, דורשים קירור נוזלי (עבור יחידות מעל 15 קילוואט), הזנות חשמל תלת פאזיות ושרשראות מגברים יתירות (תצורות N+1 או N+1+1).

הלקוחות האופייניים למשדרים כאלה הם גופי שידור ציבוריים יבשתיים וקבוצות רדיו מסחריות גדולות. מחיר היחידה נע בין 150,000 דולר ל-600,000 דולר בהתאם להספק, סוג הקירור והיתירות.

קריטריון רכישה מרכזי: יעילות חשמלית, שכן משדר של 20 קילוואט הפועל 24/7/365 צורך 35,000-50,000 דולר חשמל בשנה.

הספק בינוני בין 1 ו-5 קילוואט: משדרים אלה משמשים תחנות ממסר אזוריות, אתרי השלמת הפצה פרבריים ושידור בשוק קטן יותר. מדובר במשדרים בעלי הספק בינוני המקוררים בדרך כלל באוויר. הם מותקנים במתקני תקשורת סטנדרטיים ופועלים ממתח חד פאזי או תלת פאזי. מדובר במערכות המהוות "סוס העבודה" של הרחבת רשת +DAB ומחר יחיד שידור נע בין של 30,000 ל-120,000 דולר. .

הספק נמוך בין 50 ו-1,000 וואט: אלה משמשים למילוי פערים (gap fillers - אזורים אזורים ללא קליטה), כיסוי פנימי (בקניונים, אצטדיונים ומנהרות) ותחנות רדיו קהילתיות שעוברות הסבה לשדיורים לדיגיטלים. משדרי אלה הם לרוב יחידות קומפקטיות, מקוררות במאוורר, המיועדות להתקנה על גג או בחדר ציוד. מחירי היחידה נעים בין 5,000 ל-25,000 דולרים.

חלק 2: קליטה בצד המאזין

האנטנה
אנטנת מוט או שוט פשוטה קולטת את גלי הרדיו בפס III. מכיוון ש-OFDM מטפל בהפרעות מרובות נתיבים בצורה כה טובה, אפילו אנטנה בסיסית פועלת בצורה אמינה. האות הנקלט חלש ביותר - מיקרו-וולט. בחלק ניכר ממקלטי DAB האנטנה נמצאת בתוך המכשיר עצמו. לקליטה מיטבית ובאזורים קשי קליטה עדיפה אנטנה חיצונית.

טיונר ודמודולציה
טיונר הרדיו ננעל על תדר המולטיפלקס שנבחר והאות הנקלט מומר כלפי מטה לתדר ביניים נמוך יותר לצורך עיבוד. לאחר מכן, דמודולטור ה-OFDM עושה את ההפך ממה שעשה המשדר - הוא מפריד את 1,536 נושאי המשנה, קורא את הנתונים המקודדים בכל אחד מהם ומרכיב מחדש את זרם הביטים המשולב.

תיקון שגיאות
המקלט מיישם את אלגוריתם ויטרבי (או דומה) כדי לנצל את נתוני תיקון השגיאות העודפים שנוספו במשדר. ניתן לשחזר ביטים פגומים עד לנקודה מסוימת. זו הסיבה ש-DAB מתדרדר כקצה צוק - מתחת לסף אות מסוים, שגיאות הופכות לרבות מדי לתיקון, והשמע נחתך לחלוטין, במקום להפוך בהדרגה לרועש יותר כמו FM.

דה-מולטיפלקס
המקלט מזהה ומחלץ רק את זרם הנתונים של התחנה שנבחרה מהמולטיפלקס המשולב, תוך התעלמות מנתוני התחנות האחרות.

פענוח השמע
נתוני השמע הדחוסים שחולצו מועברים דרך מפענח MP2 (או AAC+ עבור DAB+), אשר משחזר את צורת הגל של השמע. זה מומר לאות אנלוגי באמצעות DAC (ממיר דיגיטלי לאנלוגי), מוגבר ונשלח לרמקול.

נתוני תצוגה
בו זמנית, המקלט מחלץ את נתוני התוכנית המשויכים (PAD) - שם התחנה, פרטי הרצועה, אות הזמן - ומציג אותם על המסך.

סיכום זרימה

מיקרופון → דיגיטציה → דחיסה (MP2)→ מולטיפלקס → קוד שגיאה → אפנון OFDM → הגברה→ שידור
↓
אנטנה ← כוונון וקליטה ← דה-אפנון OFDM ← תיקון שגיאות ← דה-מולטיפלקס ←פענוח (MP2) ←ממיר דיגיטלי (DAC) ← רמקול

כל שרשרת ה"שידור-קליטה"- מגל הקול במיקרופון ועד גל הקול ברמקול שלך - גורמת לעיכוב מורגש של 2-8 שניות, וזו הסיבה ששידורי DAB ו-FM של אותה תחנה אינם מסונכרנים.