Flat Fading in Mittelwellen-DRM-Gleichwellennetzen

[摘要] Digitale Rundfunksysteme mit OFDM-Mehrträgerverfahren wie T-DAB, DVB-T undDRM wurden speziell entwickelt, um auch bei Mehrwegeausbreitung einen gutenEmpfang zu gewährleisten. Mit diesem Verfahren wurde auch der Aufbau vonGleichwellennetzen (SFNs) möglich. In solchen Gleichwellennetzen wird durchdie Überlagerung der Signalanteile von unterschiedlichen Sendern mitverschiedenen Laufzeiten ein frequenzselektives Fading verursacht. DieseÜberlagerung beeinträchtigt die Empfangsqualität nicht, solange dieKohärenzbandbreite (Kehrwert des Laufzeitunterschiedes) klein gegenüber derSignalbandbreite ist. Diese Bedingung ist meist bei den Systemen T-DAB undDVB-T erfüllt, bei denen die Signalbandbreite in der Größenordnung von10⁶ Hz liegen. Im DRM-System ist dagegen die Signalbandbreite aufwenige kHz beschränkt. Dadurch kann das „selektive“ Fading leichtdas komplette Signal beeinträchtigen und somit bei großen Wellenlängenauch weite Gebiete erfassen. Zur Klärung, welche Maßnahmen getroffen werdenkönnen, um dennoch ein robustes DRM-Gleichwellennetzes auf Mittelwelle zubetreiben, wurden die Interferenz-Effekte eines Gleichwellennetzes mit zweiSendern theoretisch modelliert und durch Feldmessungen in einem realenGleichwellennetz mit zwei synchron arbeitenden Sendern im Gebiet zwischenKaiserslautern und Mainz untersucht.

Multicarrier digital broadcasting systems like T-DAB, DVB-T and DRM aredesigned to provide reception especially in multipath environments. At thesame time this feature enables the implementation of single frequencynetworks (SFNs). In these, the superposition of the signals arriving from thedifferent transmitters with different delays gives rise to interference inthe form of frequency selective fading. This does not impair receptionquality as long as the coherence bandwidth (the reciprocal of the time delaydifference) is small compared to the signal bandwidth. This condition in mostcases is safely met in T-DAB and DVB-T networks where the signal bandwidth isof the order of 10⁶ Hz. In the DRM system the signal bandwidth however isconfined to a few kHz only. Thus "selective" fading may easily affect thewhole signal and, due to the large wave length, extend to comparatively largeareas. To clarify which provisions have to be met to nevertheless render theoperation of medium wave DRM SFNs feasible the interference effects in atwo-transmitter SFN have been modelled theoretically and evaluated by fieldmeasurements in a real network consisting of synchronized transmitters sitednear Kaiserslautern and Mainz.

[学科分类] 电子、光学、磁材料