La tecnica del DAB

Per garantire una ricezione in qualità-CD viene impegnata la modulazione COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex). Nel caso specifico le informazioni, per esempio, di sette programmi radio, e i diversi dati supplementari vengono suddivisi in 1536 frequenze portanti. Con un intervallo di 1 kHz tra le portanti si ottiene una larghezza di banda di 1,536 MHz. Con questo metodo si aumenta notevolmente l’esenzione di disturbi, poiché nel caso di un’interferenza vengono perse solo una parte delle informazioni. In una trasmissione FM tradizionale tutte le informazioni vengono modulate sulla stessa frequenza portante (frequenza modulata a+/- 75 kHz). Nel caso di un’ interferenza tutto il programma radio viene disturbato (figura 1°). Con il DAB al contrario le singole informazioni e i dati non vengono modulate una dopo l’altra sulle 1536 portanti ma suddivise casualmente su tutte le frequenze(Frequenty- and Time-Interleaving). In presenza di una interferenza (figura 1b) le informazioni di un singolo programma non vengono soppresse ma vengono corrette e recuperate con un speciale sistema di correzione. Il grado di protezione all’errore nella trasmissione può essere regolato con un fattore di correzione programmabile (Protection Level).
Dato che inoltre nel DAB le informazioni delle portanti hanno una certa tolleranza temporale (intervallo di protezione), è possibile anche trasformare segnali riflessi in segnali utili. Riflessioni da fabbricati e montagne possono anche essere così utilizzati per ampliare il segnale e il territorio interessato. Con questa proprietà è possibile realizzare anche una rete in isofrequenza (SFN Single Frequenty Network) e pertanto un ascoltatore può ricevere il programma preferito in tutto il territorio usando sempre la stessa frequenza.

Disturbo FM (figura 1a)

Disturbo DAB (figura 1b)

Elaborazione del segnale:

Gli analoghi segnali audio vengono trasformati dallo studio in un segnale digitale. Questo ha in trasmissione stereo e in qualità CD un flusso di dati di 1,536 Mbit/s con una frequenza di campionamento di 48 KHz e una risoluzione di 16 bit. Dato che questo flusso dati necessita di una banda troppo larga, il segnale viene compresso. Questo è possibile con il procedimento MUSICAM che IRT (Istituto per la tecnica delle radiodiffusione, Monaco), del CCETT(Francoforte) e della ditta Philips hanno elaborato. Essa si basa sulle qualità dell’ udito umano, che non percepisce i toni sotto una determinata soglia e toni deboli vicino a toni più forti (figura2). Se vengono tralasciati i dati superflui, per la medesima qualità audio è sufficiente circa 1/10 dei dati e quindi bastano 112-192 kbit/s. Viene trasmessa l’intera banda audio da 0-20,25 kHz mentre per l´FM solo la banda da 30 Hz a 15 kHz. Questo procedimento viene usato anche dalla ADR (Astra Digital Radio) e dal DVB-T (Digital Video Broadcasting).
L’anello di congiunzione tra l’unità MUSICAM e il COFDM-Coder è il Multiplexer. Questo riunisce in un’unica unità i programmi audio con il servizio dati. Il flusso delle informazioni può essere suddiviso a proprio piacimento. Si possono per esempio trasmettere 14 programmi monofonici al posto di 7 programmi stereofonici e si potrebbero trasmettere 42 programmi di sola voce. Il numero di dati trasmessi influisce sulla qualità audio.
Accanto a questi programmi radio vengono trasmessi programmi di dati indipendenti e programmi di dati supplementari.
Per ottenere una perfetta sincronizzazione tra i singoli trasmettitori, il modulatore, il Multiplexer e l’adattatore di rete di un trasmettitore DAB vengono sincronizzati con una frequenza di riferimento, che si riceve per mezzo di un GPS. Il DAB-mode 1 (utilizzato nella banda III sui blocchi 12A, 12D e 13A) permette una ritardo di sincronismo di 250 µs e richiede una frequenza di trasmissione con una precisione di 10 Hz.

(figura 2)

Da poco è stata introdotta una nuova codifica più efficiente per poter trasmettere più programmi su un blocco DAB. Questa codifica si chiama MPEG 4 / AAC e viene utilizzata anche da noi da ottobre 2008 per la trasmissione del programma Deutschlandradio Kultur. Per l'ascolto di questo programma bisogna utilizzare una radio di ultima generazione siglata DAB+ che supporta questa codifica.

Gli analoghi segnali audio vengono trasformati dallo studio in un segnale digitale. Questo ha in trasmissione stereo e in qualità CD un flusso di dati di 1,536 Mbit/s con una frequenza di campionamento di 48 KHz e una risoluzione di 16 bit. Dato che questo flusso dati necessita di una banda troppo larga, il segnale viene compresso. Questo è possibile con il procedimento MUSICAM che IRT (Istituto per la tecnica delle radiodiffusione, Monaco), del CCETT(Francoforte) e della ditta Philips hanno elaborato. Essa si basa sulle qualità dell’ udito umano, che non percepisce i toni sotto una determinata soglia e toni deboli vicino a toni più forti (figura2). Se vengono tralasciati i dati superflui, per la medesima qualità audio è sufficiente circa 1/10 dei dati e quindi bastano 112-192 kbit/s. Viene trasmessa l’intera banda audio da 0-20,25 kHz mentre per l´FM solo la banda da 30 Hz a 15 kHz. Questo procedimento viene usato anche dalla ADR (Astra Digital Radio) e dal DVB-T (Digital Video Broadcasting).

L’anello di congiunzione tra l’unità MUSICAM e il COFDM-Coder è il Multiplexer. Questo riunisce in un’unica unità i programmi audio con il servizio dati. Il flusso delle informazioni può essere suddiviso a proprio piacimento. Si possono per esempio trasmettere 14 programmi monofonici al posto di 7 programmi stereofonici e si potrebbero trasmettere 42 programmi di sola voce. Il numero di dati trasmessi influisce sulla qualità audio.
Accanto a questi programmi radio vengono trasmessi programmi di dati indipendenti e programmi di dati supplementari.

Per ottenere una perfetta sincronizzazione tra i singoli trasmettitori, il modulatore, il Multiplexer e l’adattatore di rete di un trasmettitore DAB vengono sincronizzati con una frequenza di riferimento, che si riceve per mezzo di un GPS. Il DAB-mode 1 (utilizzato nella banda III sui blocchi 12A, 12D e 13A) permette una ritardo di sincronismo di 250 µs e richiede una frequenza di trasmissione con una precisione di 10 Hz.

Schema a blocchi di un trasmettitore DAB

Dopo il modulatore il segnale sulla frequenza intermedia di 38,9 MHz viene convertito sulla frequenza di trasmissione (per esempio in banda III, blocco A, 223,936 MHz) e poi amplificato. La potenza dell’amplificatore finale varia da circa 50 a 2000 W.

Ulteriori informazioni sugli impianti di trasmissione

Tabella con le caratteristiche degli impianti: coordinate geografiche, quota, programma, polarizzazione, altezza dell'antennna trasmittente e potenza ERP irradiata.

 
Flusso dati/Multiplexer

Il riquadro sopra mostra l' elaborazione dei dati che compongono il segnale trasmesso. La tabella sottostante evidenzia le proprietà degli ensemble RAI-RAS e RAS DAB 12D attualmente trasmessi (nome programma, flusso, livello di protezione, Capacity Units).