Исследование и разработка топологии сети государственного цифрового радиовещания для Республики Ангола тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Сантуш Виржилио Матеуш Жоао Душ

• Сантуш Виржилио Матеуш Жоао Душ
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Сантуш Виржилио Матеуш Жоао Душ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ТЕНДЕНЦИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ ЦИФРОВОГО РАДИОВЕЩАНИЯ

1.1. Состояние, характеристики и тенденции развития систем цифрового радиовещания

1.2. Результаты экспериментального исследования характеристик цифрового радиовещания в формате БЯМ на частотах ниже 30 МГц... 26 Выводы по результатам главы

ГЛАВА 2. СОСТОЯНИЕ РАДИОВЕЩАНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ АНГОЛА

2.1. Общая характеристика республики Ангола

2.2. Анализ состояния радиовещания в республике Ангола

2.3. Природно-климатические особенности республики Ангола

Выводы по результатам главы

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ЗОНЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ БЯМ-ПЕРЕДАТЧИКА В

ДИАПАЗОНАХ НИЗКИХ И СРЕДНИХ ЧАСТОТ

3.1. Первичные данные для расчета

3.2. Расчета уровня полезного сигнала передатчика в точке радиоприема

3.3. Оценка коэффициента внешнего шума атмосферных помех, превышаемого в течение 2 % времени

3.4. Расчет медианного и максимального уровней атмосферного шума

3.5. Расчет уровня индустриального шума

3.6. Расчет уровня суммарного шума в точке радиоприема

3.7. Расчёт минимальной требуемой напряжённости поля передатчика

на границе зоны обслуживания

3.8. Учет долговременных и кратковременных колебаний напряженности поля сигнала БЯМ-передатчика

3.9. Программа для расчета радиуса зоны обслуживания цифрового передатчика

3.10. Результаты вычислений с применением данной программы

Выводы по результатам главы

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТОПОЛОГИИ СЕТИ ГОСУДАРСТВЕННОГО

ЦИФРОВОГО РАДИОВЕЩАНИЯ ДЛЯ РЕСПУБЛИКИ АНГОЛА

4.1. Распределение уровней атмосферных шумов по территории республики Ангола

4.2. Влияние характеристик БЯМ-передатчика при построении сети

государственного радиовещания для республики Ангола

Выводы по разделу

4.3. Метод разработки топологии сети цифрового радиовещания

стандарта БЯМ в диапазонах низких и средних частот

Выводы по разделу

4.4. Рекомендации по совместной работе сетей аналогового и цифрового радиовещания

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка топологии сети государственного цифрового радиовещания для Республики Ангола»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. Звуковое вещание по-прежнему остается одним из наиболее востребованных источников информации, особенно на удаленных, труднодоступных и мало населенных территориях, там это часто вообще единственный источник информации. Несмотря на это оно все же отстает от телевидения в части внедрения современных цифровых технологий, что, несомненно, сказывается на качестве и количестве принимаемых в каждом регионе программ.

Системы аналогового радиовещания к настоящему времени уже исчерпали свои возможности. Хотя радиовещание с использованием частотной модуляции обеспечивает достаточно высокое качество, свойственное двухканальной стереофонии, однако при мобильном приёме часто, особенно в городах с разной по высоте застройкой, возникают в отдельных зонах искажения; иногда приём вообще оказывается невозможным. Кроме того, аналоговое радиовещание остается достаточно энергоемким, весьма затратным с точки зрения требуемого радиочастотного ресурса. Радиовещание на частотах ниже 30 МГц практически не востребовано населением из-за низкого качества радиоприема, несмотря на целый ряд достоинств, связанных, прежде всего, с особенностями распространения радиоволн в этих диапазонах.

Преимущества систем ЦРВ стали возможны благодаря успехам в смежных областях знаний таких, как психоакустика, цифровая обработка звуковых сигналов, компрессия цифровых аудиоданных, помехоустойчивое (канальное) кодирование цифровых данных, достижения в области борьбы с групповыми ошибками, высокоэффективные методы многочастной цифровой модуляции и т.п. Обсуждая будущее звукового вещания, Европейский Вещательный Союз в 2013 году опубликовал рекомендацию EBU R138 «Digital Radio Distribution in Europe», где отмечена целесообразность распространения в Европе цифровых стандартов DAB и DRM. Северная Америка ответила на это своим стандартом ЦРВ - это IBOC HD

Radio, а Азиатско-Тихоокеанский регион - стандартами T-DMB (Южная Корея) и T-ISDB (Япония). Эти платформы цифровых технологий радиовещания получают наибольшее распространение в мире, рекомендованы международным союзом электросвязи (МСЭ-R или ITU-R) для применения. Экспериментальные исследования, выполненные в разных странах, подтвердили заявленные разработчиками характеристики систем ЦРВ.

Из всех систем цифрового радиовещания только система DRM рекомендована ITU-R для применения во всех полосах частот, выделенных для наземного цифрового радиовещания (диапазоны НЧ, СЧ, ВЧ, ОВЧ), что является её дополнительным достоинством.

Переход на цифровые технологии в диапазоне ОВЧ уже является необратимым. Что касается частот ниже 30 МГц, то здесь картина принципиально иная. В 2008 году в формате DRM работало 44 станции, из них в диапазонах ДВ и СВ - 18 станций, в КВ диапазоне - 26 станций, то есть ДВ и СВ радиостанции занимали 41 %. В 2012 году имелось всего 26 станций: в ДВ и СВ диапазонах 2 (7,7 %), и в КВ диапазоне 24 станции, а всего станций в 1,69 раза меньше, чем в 2008 г. За последние годы число работающих DRM-передатчиков на частотах ниже 30 МГц уменьшилось. Однако, число стран, где уже используются DRM-передатчики, или проявляющих интерес к данной технологии не уменьшилось, скорее можно говорить о возрастающем интересе к этой цифровой технологии. Еще одним немаловажным тормозом на этом пути является отсутствие массового производства бытовой радиоприемной аппаратуры, способной принимать сигналы формата DRM, её номенклатура сегодня крайне ограничена.

Учитывая необходимость перехода на цифровые технологии, тема работы является актуальной и важной для практики.

Степень разработанности темы. В России в области цифрового радиовещания известны работы О.В. Варламова, В.Д. Горегляда, А.Н. Иванчина, А.Ю. Никитина, Р.М. Ставиской, С.Г. Рихтера, Ю.А. Чернова, Ю.А. Ковалгина, С.В. Мышьянова, С.А. Соколова. Тем не менее, до сих пор многие проблемы здесь все еще остаются недостаточно исследованными.

Научные задачи, поставленные в работе, выполнены в полном объеме, доведены до практических приложений, что позволило разработать для республики Ангола два варианта топологии сети ЦРВ, позволяющей в диапазоне НЧ в радиоканалах шириной 10 кГц обеспечить качество радиоприёма звуковых программ как при ЧМ-радиовещании.

Объект исследования. Характеристики систем и сетей радиовещания в диапазонах НЧ и СЧ.

Предмет исследования. Сеть цифрового радиовещания республики Ангола.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является повышение качества и энергетической эффективности сети наземного радиовещания республики Ангола.

Для решения поставленной задачи необходимо:

1. Изучить современное состояние, тенденции и перспективы развития ЦРВ в мире, существующие в этой области отчеты и рекомендации МСЭ-Я, документы национальных администраций, имеющиеся публикации, накопленный опыт проведения экспериментальных передач, доступность приемного и передающего оборудования, его распространение в мире.

2. Исследовать особенности существующей топологии сети наземного радиовещания республики Ангола, имеющуюся в этой области инфраструктуру, обосновать выбор системы ЦРВ с учетом доступности оборудования и экономической целесообразности.

3. Учесть требования, предъявляемые к системе цифрового радиовещания национальной администрацией республики Ангола.

4. Разработать метод учета атмосферных и индустриальных шумов, шумов оборудования применительно к системам ЦРВ, имеющих пороговый характер, оценить распределение уровней максимальных радиошумов с учетом времени их превышения по территории республики Ангола.

5. Разработать метод расчета радиуса зоны обслуживания цифровых передатчиков, на его основе - алгоритм вычислений и соответствующее программное обеспечение.

6. Разработать топологию сети ЦРВ для республики Ангола, рассмотреть возможность организации кластеров одночастотных сетей, а также дать рекомендации по постепенному переходу на «цифру» в данной области.

Научная новизна работы.

1. Разработан метод прогнозирования уровней максимальных радиошумов, превышаемых в течение 2 % времени, в диапазонах низких (НЧ) и средних (СЧ) частот для радиоканалов шириной 10 кГц, учитывающий влияние климатических, сезонных и суточных колебаний напряженности поля сигнала передатчика;

2. Разработаны метод и алгоритм расчета радиуса зоны обслуживания цифровых передатчиков, учитывающий распределение уровней максимальных радиошумов по обслуживаемой территории, характеристики передатчика, влияющие на качество передачи аудиоконтента, требуемое стандартом отношение сигнал/шум на границе зоны обслуживания;

3. Исследовано влияние характеристик цифрового БЯМ-передатчика (режима устойчивости, алгоритма компрессии цифровых аудиоданных, вида модуляции, скорости кода, типа занятости спектра) и отношения сигнал/шум на границе зоны обслуживания на качество передачи аудио контента;

4. Предложен метод построения сетей ЦРВ с использованием одночастотных кластеров, позволяющий впервые (на основе учета множества факторов) в диапазонах НЧ и СЧ разрабатывать топологии сетей цифрового радиовещания с минимальным числом требуемых передатчиков, наименьшей их суммарной мощностью и с качеством передачи аудиоконтента как при ЧМ- радиовещании.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость работы заключается в:

- разработке метода оценки (прогнозирования) уровней максимальных радиошумов, превышаемых в течение 2 % времени, учета особенностей их

распределения по территории обслуживания в диапазонах НЧ и СЧ, позволяющем обеспечить комфортные условия приема программ звукового вещания;

- разработке метода оценки влияния уровней максимальных радиошумов, превышаемых в течение 2 % времени, на размер зоны обслуживания цифровых передатчиков в диапазонах НЧ и СЧ для радиоканалов шириной 10 кГц;

- установлении связи между группами параметров БЯМ-передатчика и качеством передачи аудиоконтента;

- разработке (на основе учета множества факторов) нового метода получения топологии сети ЦРВ в формате БЯМ с минимальным числом требуемых передатчиков, наименьшей их суммарной мощности и с заданным качеством передачи аудиоконтента.

Практическая значимость работы состоит в:

- оценке уровней максимальных радиошумов, превышаемых в течение 2 % времени в диапазонах НЧ и СЧ для территории республики Ангола;

- разработке алгоритма и программного обеспечения для расчета радиусов зон обслуживания цифровых БЯМ-передатчиков, работающих в диапазонах НЧ и СЧ;

- обосновании значений параметров цифровых БЯМ-передатчиков, позволяющих обеспечить качество передачи аудиоконтента как при ЧМ-радиовещании;

- разработке вариантов топологии сети ЦРВ для республики Ангола, обеспечивающих в каналах шириной 10 кГц в диапазоне НЧ требуемое качество передачи аудиоконтента, выполнении их сравнительной оценки, разработке рекомендаций по постепенному переходу на ЦРВ стандарта БЯМ с учетом современного состояния инфраструктуры радиовещания в республике Ангола.

Результаты диссертационной работы использованы:

- в ООО «Дигидон Системс» при экспериментальном цифровом радиовещании в стандарте БЯМ, а также при повышении квалификации сотрудников региональных радиовещательных центров;

- в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича при выполнении научно-исследовательских и выпускных работ магистров, обучающихся по направлениям 11.04.02 -«Инфокоммуникационные технологии и системы связи», профиль « Системы и сети радиосвязи, радиовещания и радиодоступа» при изучении дисциплины «Стандарты, системы и средства цифрового радиовещания» и 11.04.01 -Радиотехника, профиль «Аудиовидеосистемы и медиакоммуникации» при изучении дисциплины «Формирование, хранение, обработка и передача аудиоконтента в медиакоммуникациях».

Методология и методы исследования.

При решении поставленных задач применялись методы анализа случайных процессов, компьютерного моделирования, использовалось программное обеспечение GRWAVE, NBWMAX (Noise Band Width Maximum), Matlab, Paint, Google Earth pro, Mathcad для исследования и разработки топологии сетей ЦРВ для диапазонов низких и средних частот.

Положения, выносимые на защиту:

1. Учет распределения уровней максимальных радиошумов, превышаемых в течение 2 % времени в радиоканале шириной 10 кГц, - необходимое условие для расчета зон обслуживания цифровых передатчиков, обеспечивающих комфортные условия приёма программ радиовещания в диапазонах НЧ и СЧ в радиоканалах шириной 10 кГц.

2. Разработанный алгоритм позволяет рассчитать размеры зон обслуживания цифровых передатчиков c учетом распределения уровней максимальных радиошумов при выбранных параметрах передатчика и требуемом отношении сигнал/шум.

3. Выбранные значения параметров цифрового DRM-передатчика позволяют в радиоканалах шириной 10 кГц в диапазонах НЧ и СЧ получить качество передачи аудиоконтента как при ЧМ-радиовещании.

4. Учет предложенных в работе факторов позволяет разрабатывать топологии сетей ЦРВ с заданным качеством передачи аудиоконтента,

минимальном количестве передатчиков, наименьшей их суммарной мощности и числе требуемых несущих частот.

Степень достоверности полученных результатов и выводов подтверждается: опорой на результаты научных трудов ведущих ученых в данной области; использованием отчетов и рекомендаций МСЭ-R; хорошим совпадением результатов моделирования с экспериментальными данными; корректным применением математического аппарата; обсуждениями на научных конференциях; публикациями результатов работы в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК.

Апробация работы. Основные положения работы на различных этапах исследования обсуждались на международных, научно-технических и практических конференциях с привлечением ведущих специалистов отрасли телекоммуникаций:

II Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы радио- и кинотехнологий» (Санкт-Петербург, 2017); Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфокоммуникаций в науке и образовании» (АПИНО) (Санкт-Петербург, 2017— 2019), IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, SPB (Санкт-Петербург, 2018, 2019).

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них: 7 в рецензируемых научных изданиях; 2 в изданиях, индексируемых в международных базах данных; 3 в других изданиях и материалах конференций.

Соответствие паспорту специальности.

Содержание исследования соответствует следующим пунктам специальности 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения:

пункт 1. Исследование новых процессов и явлений в радиотехнике, позволяющих повысить эффективность радиотехнических систем.

Разработаны алгоритм расчета радиуса зоны обслуживания цифровых БЯМ-передатчиков и метод построения сетей ЦРВ, обеспечивающих передачу аудиоконтента с требуемым качеством при высокой их энергетической эффективности;

пункт 2. Исследование явлений прохождения электромагнитных волн различных диапазонов через среды, их рассеяния и отражения.

Разработан метод прогнозирования уровней максимальных радиошумов в диапазонах низких и средних частот, обеспечивающий комфортные условия приема программ цифрового радиовещания;

пункт 7. Разработка методов и устройств передачи, приема, обработки и хранения информации. Разработка перспективных информационных технологий, в том числе цифровых, а также с использованием нейронных сетей для распознавания изображений в радиотехнических устройствах.

Исследовано влияние параметров цифрового БЯМ-передатчика и отношения сигнал-шум на границе его зоны обслуживания на качество передаваемого аудиоконтента, определены значения для групп параметров, позволяющие получить качество передачи аудиоконтента как при ЧМ-радиовещании.

Личное участие автора в получении научных результатов.

В исследованиях, результаты которых приведены в диссертационной работе, автору принадлежит определяющая роль. Диссертант лично разрабатывал программные модели, исследовал приведенные в работе алгоритмы, выполнял анализ и обобщение полученных данных. Научным руководителем осуществлялся контроль и обсуждение полученных результатов. Часть опубликованных работ по проведенным исследованиям написана совместно с научным руководителем, д.т.н., профессором Ю.А. Ковалгиным.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ТЕНДЕНЦИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ ЦИФРОВОГО РАДИОВЕЩАНИЯ

1.1. Состояние, характеристики и тенденции развития систем цифрового радиовещания

Приведенные ниже примеры демонстрируют широкий спектр подходов в разных странах к развитию радиовещания с учетом местных условий страны, географических особенностей отдельных территорий, степени развития инфраструктуры и перехода на цифровой формат радиовещания.

Согласно статистике ООН, сегодня в мире насчитывается более 51 000 радиостанций и более 2,4 миллиарда радиоприёмников. В развитых странах возможность принимать программы радиостанций имеет, по меньшей мере, 75 % всех домохозяйств (Рисунок 1.1).

Особо был отмечен потенциал и перспективы использования новых инновационных средств радиовещания для объединения стран в мире во время празднования Всемирного Дня Радио в Международном союзе электросвязи 1ТИ-Я 17 февраля 2015 года. Оно было организовано 1ТИ-Я совместно с Организацией Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО), Европейским радиовещательным союзом (ЕВи), Отделением Организации Объединенных Наций в Женеве [35]. Однако, в отличие от цифрового телевидения ситуация с продвижением систем цифрового радиовещания (ЦРВ) оказывается много сложнее: во многих странах наблюдается явное отставание по срокам перехода на «цифру», в частности в диапазоне ОВЧ (30...300 МГц), предназначенном (согласно рекомендациям ТТИ-Я) для применения систем

высококачественного стереофонического радиовещания. Еще более сложной представляется ситуация перехода на «цифру» в диапазонах низких (НЧ), средних (СЧ) и высоких частот (ВЧ).

Рисунок 1.1 - Развитие радиовещания в мире

В рекомендациях ITU-R BS.1114-9 [79] и ITU-R BS. 1660-7 (10/2015) [82] представлены особенности построения, технические характеристики и планирование сетей следующих систем цифрового наземного радиовещания, рекомендованных для применения в мире:

T-DAB [17, 23, 24, 25, 26, 42, 43, 53, 55, 56, 62, 68, 82, 102], для неё выделена полоса частот 174.. .240 МГц, ОВЧ III;

ISDB-rsB [39, Report ITU-R BT.2140-11, ITU-Seminar ISDB-T 001108.ppt (Read-Only)], в телевизионных каналах шириной 6, 7, или 8 МГц для передачи программ звукового вещания выделяется сегмент, как одна четырнадцатая часть полосы частот телевизионного канала, полоса частот этого сегмента составляет 429 кГц (6/14), 500 кГц (7/14), 571кГц (8/14);

DRM (Digital Radio Mondiale [17, 18, 22, 23, 53, 55, 57, 65, 66, 79]), рекомендована ITU-R для применения в диапазонах НЧ (30.300 кГц),

СЧ (300...3000 кГц), ВЧ (3...30 МГц) и ОВЧ (30.300 МГц), где для целей радиовещания ITU-R выделены определенные полосы частот;

IBOC HD Radio FM [78], рекомендована ITU-R для применения в диапазоне

ОВЧ;

IBOC HD Radio AM [78], рекомендована ITU-R для применения в диапазонах НЧ, СЧ, ВЧ;

РАВИС [15, 19, 20, 89], российская аудиовизуальная информационная система реального времени, рекомендована ITU-R для применения в диапазоне ОВЧ.

Заметим, что технологии IBOC HD Radio FM и IBOC HD Radio AM объединены в рамках одного стандарта. Это же замечание относится и к системам DRM и DRM+. Из перечисленных выше систем ЦРВ лишь две являются наиболее универсальными. Система DRM рекомендована ITU-R для применения во всех полосах частот, выделенных для радиовещания (диапазоны НЧ, СЧ, ВЧ, ОВЧ); система IBOC HD Radio применяется в диапазонах СЧ и ОВЧ.

Основные характеристики систем ЦРВ, рекомендованных ITU-R для применения, приведены в Таблице 1.1, а их распространение в мире - в Таблицах 1.2, 1.3.

Из данных Таблицы 1.1 следует, что наибольшее распространение в настоящее время получила система DAB [23, 24, 56]. Она является одной из первых систем ЦРВ; стандарт европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций ETSI (European Telecommunications Standards Institute) на эту систему появился в 1997 году.

Изначально система DAB позиционировалась разработчиками только как система цифрового радиовещания (ЦРВ), предназначенная для передачи звуковых программ разного качества, сопутствующей им информации или просто цифровых данных.

Таблица 1.1. Основные характеристики систем цифрового радиовещания, рекомендованные ТТИ-Я для применения в диапазоне ОВЧ

Наименование характеристики Значение характеристики

Т-БЛВ БЯМ+ Т-БМВ КБВ^в 1ВОС ИБ ЯЛБЮ БМ РАВИС

1 2 3 4 5 6 7

1. Полоса частот диапазона ОВЧ, МГц 174- 240 47 - 68; 65,8 - 74; 76 - 90; 87,5 - 107,9; 17 0 174 - 240 188 - 192 87,5 - 108 174 - 240 65,8 - 74; 87,5 - 108

2. Применение Для цифрового наземного звукового радиовещания на автомобильные, переносные и стационарные приемники; для работы в условиях многолучевости; позволяет обеспечить массовое производство недорогих бытовых приемников. Может использовать одночастотные сети ББК, локальные сети, отдельные передатчики.

З.Вид модуляции СОББМ ОББМ СОББМ ОББМ ОББМ ОББМ

4. Модуляция поднесущих частот БОРБК 4-ОЛМ, 16-ОЛМ БОРБК БОРБК, ОРБК, 16-ОЛМ, 64-ОЛМ ОРБК ОРБК, 16-ОЛМ, 64-ОЛМ

5. Полоса частот радиоканала, кГц 1712 100 1540 429, 500, 571-1278 1500, 1713 400 100, 200, 250

6. Количество поднесущих частот 1536ТМ1, 768/ТМ11, 384/ТМШ, 192/ТМ1У 213 1536/ТМ1; 384/ТМ11; 192/ТМШ; 768/ТМ1У 216-1728 380 - 418 456 - 1092 215, 439, 553

7. Разнос поднесущих частот, Гц 1000, 2000, 4000, 8000 1535, 384 192, 768 992, 1984, 3968 363,373 444,444

8. Величина защитного интервала 24.6% 1/9 246ТМ1; 62/ТМ11; 31/ТМШ; 123/ТМ1У 1/4, 1/8, 1/16 1/32 1/20 1 /8

1 2 3 4 5 6 7

9. Скорость цифрового потока, 576 - 1152 37 - 186 1246/TMI; 280 - 5300 48 - 96 80 - 900

кбит/с 312/TMII; 156/TMIII; 623/TMIV

10. Стандарт кодирования аудиосигналов MPEG-1/2 Layer II; MPEG-4 HE- AAC MPEG-4 HE-MPEG-4 xHE- MPEG-1 MPEG-2 AAC v2; MPEG MPEG-2 AAC MPEG-2 iBiquity HD Codec HE-AAC, H.264/AVC; MPEG-4

v.2 MPEG D MPEG D Surround Layer 2, MPEG-2 Surround НЕ-ААС v.2,

Surround AAC, AC-3 MPEG Surround

11. Спектральная эффективность, бит/с/Гц 0,34 - 0,67 0,37 - 1,86 - 0,65 - 3,09 0,34 - 0,69 0,8 - 3,6

12. Отношение сигнал/шум при 4,5 - 8,3

радиоприеме, не менее, дБ 7 - 18

13.Скремблирование цифровых Имеется

14. Защита от одиночных цифровых Сверточный Сверточное Сверточный код; Сверточный код, Свёрточные коды БЧХ, код LDPC,

кодирование скорость от 1/3 до 3/4 скорость кода: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8, (материнский код = 1/2). Код РС (204, 188), (Рида-Соломона) Витерби, скорость кода 2/5 с малой плотностью проверок на четность (low density parity chek)

15. Защита от групповых ошибок Временное перемежение цифровых данных

16. Защита от селективного затухания в радиоканале Частотное перемежение ячеек модуляции

17. Возможность совместной передачи

сигналов аналогового и цифрового Радиовещания Имеется

18. Условный доступ Имеется

19. Доступ к технической информации Свободный

On

Таблица 1.2. Основные характеристики систем цифрового радиовещания, рекомендованные ТТИ-Я для применения в диапазонах НЧ, СЧ и ВЧ для БКМ

Режимы устойчивости

Наименование характеристики Режим Режим Режим Режим

устойчивости A устойчивости B устойчивости C устойчивости D

1. Диапазон несущих частот, МГц НЧ, СЧ, ВЧ; ниже 30

2. Применение режимов работы Одночастотная сеть, региональные сети, локальные отдельные

передатчики сети

3. Полоса частот радиоканала, кГц 4,5; 5,0; 9,0; 10; 18; 20

4. Число несущих частот при

полосе частот радиоканала, кГц

204 182 - -

228 206 138 88

412 366 - -

460 410 280 178

5. Радиосигнал системы DRM:

тип модуляции OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex)/ QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

параметры символов OFDM:

элементарный временной период, Т, мкс величина разноса несущих 1 83 /3 41, 66 1 1 83 /3 83 /3 46,88 68,18 1 83 /3 107,14

частот, Гц

суммарная длительность символа OFDM, мс 2 26 /3 2 20 26 /3 2 16 /3

длительность полезной части символа OFDM, мс 24 (288 T) 1 2 21 /3 (226 T) 14 /3 (176T) 1 9 /3 (112T)

защитный интервал между символами OFDM, мс 2 2 /3 (32T) 1 1 5 /3 (64T) 5 /3 (64T) 1 7 /3 (88T)

отношение длительностей 1/9 1/4 4/11 1 1 /1 4

защитной и полезной части

OFDM-символа

модуляция несущих частот в частотном блоке DRM: QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

в канале MSC в канале SDC в канале FAC 16-QAM,64-QAM 16-QAM 4-QAM

6. Длительность фрейма радиосигнала системы DRM, мс 400 400 400 400

7. Число символов OFDM в кадре радиосигнала DRM 15 15 20 24

8. Суммарная скорость передачи, кбит/с 2... 72

9. Каналы цифровых потоков:

каналы пользовательской информации MSC: Программы радиовещания, сопутствующие им данные, дополнительные данные

канал быстрой информации FAC: Данные быстрого доступа

канал описания пользовательской информации SDC: Данные о конфигурации мультиплексирования

Наименование характеристики Режимы устойчивости

10. Скорость передачи данных в канале МБС, кбит/с 6,2...71,4 4,8.56,1 9,1.45,44 6,0.30,6

11. Скорость передачи сервисных данных, кбит/с - - - -

12. Входные сигналы системы: звуковые сигналы радиовещания: частота дискретизации, кГц стандарт (алгоритм) кодирования предыскажение цифровые сигналы данных: 12 и 24 (для режимов А, В, С); 24 и 48 (для режима Б) МРБО-4 1Б0/1ЕС 14496 ААС; ААС+БВЯ; СБЬР; СБЬР+БВЯ; ИУХС; ИУХС+БВЯ Рек.651 МККР Связанные с программами радиовещания, сервисная информация, данные о конфигурации мультиплексирования

13.Возможность передачи данных общей информации в каналах пользователя МБС Имеется

14. Форматы звуковых сигналов Моно (1/0); обычное стерео (2/0)

15.Защита от ошибок: Сверхточное кодирование; перемежение битов; перемежение QAM-ячеек

16.Скремблирование с целью устранения нежелательной регулярности в передаваемом цифровом сигнале Имеется

17. Возможность совместной передачи сигналов аналогового радиовещания и БИМ-сигналов Имеется

22. Сигнал идентификатора передатчика Имеется

23. Возможность условного доступа к информации звук/данные Предусмотрена

Таблица 1.3. Основные характеристики систем цифрового радиовещания, рекомендованные ITU-R для применения в диапазонах НЧ, СЧ и ВЧ для IBOC HD RADIO FM

Наименование характеристики Режимы, условия работы, основные характеристики.

1. Назначение Прием программ звукового вещания на стационарные, переносные и мобильные приемники; для работы в условиях многолучевости. Оптимизирована для приема программ на несложные автомобильные радиоприемники.

2. Применение Одночастотные сети, региональные сети, локальные сети, отдельные передатчики, стационарный мобильный радиоприем

3. Полоса частот диапазонов НЧ, СЧ, ВЧ До 30 МГц

4. Передаваемая информация Программы звукового вещания, сопутствующие им данные, цифровые данные.

5. Параметры частотного планирования Иес. ГГО-Я ВБ.1514-2; Иес. ГГО-Я ВБ. 1615-1

Наименование характеристики Режимы, условия работы, основные характеристики.

6. Режимы работы: Гибридный, полностью цифровой

7. Полная полоса частот радиоканала, кГц, в режимах работы: гибридный (Hybrid), режим MA-1, гибридный (Hybrid), режим MA-2, полностью цифровой (All Digital) 30; (10 кГц для АМ сигнала и 2^15 кГц для сигнала ЦРВ), 30; (16 кГц для АМ-сигнала, 2^15 кГц для сигнала ЦРВ), 20; 2х[5 (Primary) + 5(Tertiary)].

8. Полоса частот цифровых поднесущих, кГц, в режимах работы: гибридный (Hybrid), полностью цифровой (All Digital) 30; 2x[5(Primary) + 5(Secondary)+5(Tertiary)] 20; 2x[5(Primary) +5(Tertiary)]

9. Число поднесущих частот в режимах работы: гибридном (Hybrid), полностью цифровом (All Digital) 162 102

10. Шаг поднесущих частот, Гц 181,7

11. Модуляция цифровых поднесущих частот в группе: основных поднесущих (Primary), поднесущих расширения (Secondary), дополнительных поднесущих (Tertiary), опорной поднесущей, поднесущих канала PIDS OFDM/QAM-64, OFDM/QAM-16, OFDM/QPSK, BPSK, QAM-16

12. Мощность цифровой поднесущих частот относительно номинальной мощности несущей аналогового сигнала, дБ/режимы работы 20/MP1; 20/(MP2-MP4); 10/(MP5-MP7), 10/(MS1- MS4)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сантуш Виржилио Матеуш Жоао Душ, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Варламов О.В. Качественные характеристики звукового тракта в системе БЯМ // Век качества. - 2014. - № 1. - С. 48-52.

2. Варламов О.В., Варламов В.О. Распределение максимальных уровней атмосферных радиошумов в диапазонах низких частот и средних частот по территории Земли // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. - 2017. - Т. 9. № 5. - С. 42-51.

3. Варламов, О.В. Особенности частотно-территориального планирования сетей радиовещания БЯМ диапазонов НЧ и СЧ // Т-Сошш: Телекоммуникации и транспорт. - 2013. - № 9. - С. 43-46.

4. Варламов О.В. Разработка требований к приемному оборудованию сетей цифрового радиовещания стандарта БЯМ // Т-Сошш: Телекоммуникации и транспорт. - 2013. - № 9. - С. 39-42.

5. Варламов О.В., Варламов В.О. Определение зоны обслуживания передатчика цифрового радиовещания стандарта БЯМ с учетом распределения атмосферных радиошумов. МТУСИ. - М., 2018. С. 136-137.

6. Варламов О.В. Способ организации глобальной сети цифрового радиовещания в диапазоне ДВ // Т-Сошш: Телекоммуникации и транспорт. -2015. - № 5. - С. 63-68.

7. Варламов О. В. Корректное планирование сетей БЯМ вещания // Электросвязь. 2014. № 6. с. 26-34.

8. Варламов О.В. Технология создания сети цифрового радиовещания стандарта БЯМ для Российской Федерации: дис. ... докт. техн. наук: спец. 05.12.04, М.: МТУСИ, 2017. - 350 с.

9. Варламов О. В. Исследование цифрового радиовещания БЯМ в диапазоне СВ в зоне Фединга // Т-Сошш; Телекоммуникации и транспорт. - 2015. - №2 . -С. 41-45.

10. Варламов О.В., Горегляд В.Д. Расширение полосы согласования передающих вещательных антенных систем диапазона ДВ для работы в режиме БЯМ // Т-Сошш; Телекоммуникации и транспорт. - 2013. - № 1. - С. 18-22.

11. Варламов О.В. Разработка алгоритма и программных средств проектирования антенно-согласующих цепей цифровых радиовещательных передатчиков стандарта БКМ//Т-Сошш; Телекоммуникации и транспорт. - 2013. -№ 2. - С. 47-50.

12. Варламов О.В. Разработка отечественной нормативной базы цифрового радиовещания стандарта БЯМ // Т-Сошш; Телекоммуникации и транспорт. -2013. - № 9. - С. 47-50.

13. Варламов О.В. Организация одночастотных сетей цифрового радиовещания стандарта БЯМ. Особенности и результаты практических испытаний // Т-Сошш; Телекоммуникации и транспорт. - 2018. - Т. 12. № 11. - С. 420.

14. Владыко А.Г. Первые шаги стандарта БЯМ+ в Российской Федерации / А.Г. Владыко, Ю.А. Ковалгин, С.В. Мышьянов // Электросвязь. - 2016. - № 5. -С. 60-67.

15. ГОСТ Р 54309-2011 Аудиовизуальная информационная система реального времени (РАВИС). Процессы формирования кадровой структуры, канального кодирования и модуляции для системы цифрового наземного узкополосного радиовещания в ОВЧ диапазоне. Технические условия. - М.; Стандарт информ, 2012. - 39 с.

16. Гомес Жиберто Лоуренсо. Повышение помехоустойчивости передачи цифровой информации по сетям связи Республики Ангола; дис. ... канд. техн. наук; спец. 05.12.13, М.; Владимир, 2015. - 162 с.

17. Горегляд В.Д., Ковалгин Ю.А., Мышьянов С.В., Соколов С.А. О выборе системы цифрового радиовещания для России // «Broadcasting». Телевидение и радиовещание. - 2015. - № 8. - С. 42-47.

18. Горегляд, В.Д. Рекомендации по внедрению в Российской Федерации стандарта радиовещания DRM+ / В. Д. Горегляд, Ю.А. Ковалгин, С.В. Мышьянов, С.А. Соколов // Broadcasting. Телевидение и радиовещание. - 2016. - № 2. - С. 2832.

19. Дворкович В.П., Дворкович А.В. Цифровые видеоинформационные системы (теория и практика). М.: Техносфера, 2012. - 1008 с.

20. Дворкович В.П. Внедрение отечественной системы РАВИС - основа повышения эффективности и качества радиовещания в ОВЧ диапазоне частот /

B.П. Дворкович, А.В. Дворкович, В.А. Иртюга // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. - 2013. - № 1. - С. 17-25.

21. Жоау Амару Франшинску Алберту. Разработка национальной спутниковой информационный сети республики Ангола: дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.12.13, М.: Владимир, 2015. - 122 с.

22. Зенгер Петер. Стандарт DRM: особенности, возможности, преимущества // Broadcasting. Телевидение и радиовещание. - 2006. - № 6. - С. 1823.

23. Кацнельсон Л.Н. Системы цифрового звукового и мультимедийного цифрового радиовещания: научно-техническое издание. СПб.: Линк, 2011. - 348 с.

24. Кацнельсон Л.Н. Системы цифрового радиовещания DAB, DAB+, DMB. Современное состояние // Broadcasting. Телевидение и Радиовещание. 2015. - № 1.

C. 25.

25. Ковалгин Ю.А., Мышьянов С.В. Эволюция эфирной системы цифрового радиовещания DAB, рекомендованной ITU-R для применения в полосе частот 174240 МГц диапазона ОВЧ. Часть1 // Broadcasting. Телевидение и радиовещание. -2016. - № 8. - С. 33-36.

26. Ковалгин Ю.А., Мышьянов С.В. Эволюция эфирной системы цифрового радиовещания DAB, рекомендованной ITU-R для применения в полосе частот 174240 МГц диапазона ОВЧ. Часть 2 // Broadcasting. Телевидение и радиовещание. 2017. - № 1. - С. 26-29.

27. Материал национального института статистики Республики Ангола. URL: http://www.ine.gov.ao/ (дата обращения 04.04.2017).

28. Материал национального радио Республики Ангола. URL: http://www.rna.ao/rna2016/apresentacao/- (дата обращения 07.10.2016).

29. Материал министерства территориального управления Республики Ангола. URL: http://www.mat.gov.ao/wp-content/uploads/2017/03/QUADR0-RESUM0-DPA-1-1.pdf Divisao politica e administrativa e toponimia. Angola, Abril:2017.

30. Материал национального радио Республики Ангола. URL: http://www.rna.ao/rna2016/exploracao-da-rede/ Abril:2016.

31. Материал форума DRM. URL: www.drmrx.org/forum (дата обращения 06.10.2017).

32. Материал radioactivity URL: http://alokeshgupta.blogspot.ru/2013/04/first-drm- test-from-ukraine.html (дата обращения 02.09.2017).

33. Материал DRM. URL: http://www.drm.org/russia-drm-in-sw-offers-unique-potential-for-national-coverage (дата обращения 30.09.2017).

34. Миндаль А.Е. Замотриинский В. А. Распространение радиоволн: учебное пособие. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. - 163 c.

35. Новости - МСЭ. Специальный отчет о переходе на цифровое радиовещание, 2015 г. - № 2.

36. Основы управления использованием радиочастотного спектра. Т. 3: Частотное планирование сетей телерадиовещания и подвижной связи.

Автоматизация управления использованием радиочастотного спектра / Под ред. М. А. Быховского. М.: КРАСАНД, 2012. - 368 с.

37. Постановление Правительства РФ от 3 декабря 2009 г. N 985 «О федеральной целевой программе «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2015 годы» (с изменениями и дополнениями № 911 от 29.08.2015). - Москва. - 2015.

38. Регламент Газпром Космические системы // По взаимодействию с пользователями ресурса спутника «Ямал-402» в орбитальной позиции 55° в.д. 2013, С. 30.

39. Репорт. МСЭ-Я. ВТ.2140-11 (04/2018) Переход от аналогового к цифровому наземному радиовещанию. Серия ВТ Вещательная служба (телевидение).

40. Региональный семинар МСЭ, Бишкек, 2015 г. // Регламент радиосвязи // МСЭ-Я.

41. РСС. Комиссия РСС по регулированию использования радиочастотного спектра и спутниковых орбит РГ РВ. Документ РГ РВ/06/249 от 29 января 2016 г. ОТЧЕТ рабочей группы по радиовещанию. Внедрение цифрового звукового вещания в полосах ниже 30 МГц.

42. Рихтер С.Г. Системы и сети цифрового радиовещания. - М.: Горячая линия - Телеком, 2017. - 448 с.

43. Рихтер С.Г. О стратегии развития наземного радиовещания в Европе // Т-Сошш: Телекоммуникации и транспорт. - 2012. - № 10. - С. 89-92.

44. Сантуш Виржилио Матеуш Жоао душ. Радиовещание в республике Ангола // II Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы радио- и кинотехнологий», СПб.: СПБКИТ, 2017.

45. Сантуш Виржилио, Ковалгин Ю.А. Влияние режимов работы БЯМ-передатчика на качество передачи аудиоконтента в диапазоне низких и средних частот // Труды учебных заведений связи, 2019.

46. Сантуш В., Ковалгин Ю.А. Состояние радиовещания в Республике Ангола // Информатизация и связь. - 2017. - № 4. - С. 219-231.

47. Сантуш В. Ковалгин Ю.А. Современное состояние и тенденции развития цифрового телевидения и радиовещания в мире // Информация и космос. - 2017. -№ 2. - С. 11-24

48. Сантуш В. Цифровое радиовещание; состояние перспективы, тенденции в использовании радиочастотного ресурса / Ковалгин Ю.А., Сантуш В. // Труды учебных заведений связи. - 2017. - Т. 3. № 1. - С. 48-56.

49. Сантуш В., Ковалгин Ю.А. Результаты экспериментального исследования характеристик мирового цифрового радиовещания в формате БЯМ // Труды учебных заведений связи. - 2017. - Том 3. № 4. - С. 68-74.

50. Сантуш Виржилио Матеуш Жоао Душ. Учет уровня шума на частотах ниже 30 МГц при расчете зон обслуживания БЯМ-передатчиков // Информатизация и связь. - 2018. - № . - С. 59-67.

51. Сантуш В. Ковалгин Ю.А., Алексеев М.А. Методика расчета зоны обслуживания цифрового БЯМ-передатчика // Т-сошш; Телекоммуникации и транспорт. - 2019. - Том 13, № 3. - С. 4-14.

52. Сантуш В. Ковалгин Ю.А. Учет уровня шума на частотах ниже 30 МГц при расчете зон обслуживания БЯМ-передатчиков // Информация и космос. -2019. - № 1. - С. 11-21.

53. Ковалгин Ю.А., Вологдин Э.И., Кацнельсон Л.Н. Стереофоническое радиовещание и звукозапись; учебное пособие для вузов // под ред. профессора Ю.А. Ковалгина. - М.; Горячая линия - Телеком, 2014. - 720 с.

54. Справочник по распространению земных волн, 1Ти-Я, Бюро радиосвязи. Издание 2014 года.

55. Телекоммуникационные системы и сети; учебное пособие, в 3-х томах. Т. 2. Радиосвязь, радиовещание, телевидение // Под ред. профессора

В.П. Шувалова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2017. -564 c.

56. Отчет о НИР «Разработка рекомендаций по внедрению в Российской Федерации цифрового стандарта радиовещания DAB+» (договор между ФГОБУ ВПО МТУСИ и ФГУП «РТРС» № ДТР-222-14 от 11.07.2014 года). ФГБОУ ВО «Московский технический университет связи и информатики». - 2014. - С. 108.

57. Отчет о НИР «Разработка рекомендаций по внедрению в Российской Федерации цифрового стандарта радиовещания DRM+». ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича». - 2015. - С. 160.

58. Чернов Ю. А. Распространение радиоволн и прикладные вопросы. М.: Техносфера, 2017. С. 1-682.

59. Andrew Murphy. The Plymouth Digital Radio Mondial (DRM) Trial Long-term Reception Results, Research White Paper WHP 174, 2009, ВВС.

60. DRM - Digital Radio Mondial Delivers for all. HFCC 21-25. Cape Town, South Africa, 2017.

61. DRM - Digital Radio Mondial Delivers for all. HFCC 21-25. Cape Town, South Africa, 2014.

62. ETSI ETS 300401. Radio Broadcasting System; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers, May 1997.

63. ETSI TS 102 428 V.1.2.1 (2009-04). Digital Audio Broadcasting (DAB); DMB video service; User application specification.

64. ETSI TS 102 427 V.1.1.1 (2005-07) Digital Audio Broadcasting (DAB); Data Broadcasting - MPEG-2 TS streaming.

65. ETSI ES 201 980 V.4.2.1 (2012-06). Digital Radio Mondial (DRM); System Specification. EBU-UER. - 222 p.

66. ETSI ES 201 980 V.4.1.1 (2014-01). Digital Radio Mondial (DRM); System Specification.

67. ETSI EN 300 744 V.1.6.1 (2009-01). Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television.

68. ETSI EN 300 401 V.2.1.1 (2016-10). Radio Broadcasting System; Digital Audio Broadcasting to mobile, portable and fixed receivers.

69. Instituto Nacional de Meteorologia e Geofisica de Angola, 2014.Available at: Provincia de Luanda accessed at. URL: http://doczz.com.br/doc/760002/pdf (inamet on 16 December 2017).

70. International Standard ISO/IEC 13818-7. Information technology-Generic coding of pictures and associated audio information. Part 7: Advanced Audio Coding (AAC), 1997 (E).

71. ISO/IEC 13818-3:1998. Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information. - Part 3: Audio.

72. ISO/IEC FCD 14496-3 Subpart 1. Information Technology-Very Lov Bitrate Audio-Visual Coding. Part 3: Audio, 1998-05-10 (ISO/JTC 1/SC 29, N2203).

73. ISO/IEC 23003-1:2007, "Information Technology - MPEG Audio Technologies. Part 1: MPEG Surround". International Standards Organization, Geneva, Switzerland (2007).

74. ISO/IEC 11172-3:1993. Information technology - Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1,5 Mbit/s. Part 3: Audio.

75. Luanda 2013. UNDP Climate Change Country Profiles: Angola. Accessedat. URL: http://www.geog.ox.ac.uk/research/climate/projects/undpcp/# (documentation on 16 December 2017).

76. Material from the network ITU-R. URL: http://www.itu.int/en/ITU-R/study-groups/rsg3/Pages/iono-tropo-spheric.aspx (date of the application 30.09.2017).

77. Medium Wave DRM Trials in Brasil-Initial Results, SBMO/IEEE MTT-SW International Microwave and Optoelectronics Conference Natal, Brazil, November 2011.

78. National radio systems committee, NRSC-5-C, In-band/on-channel Digital Radio Broadcasting Standard September, 2011.

79. Rec. ITU-R BS.1114-9(06/2015). Systems for terrestrial digital sound broadcasting to vehicular, portable and fixed receivers in the frequency range 303000 MHz. Geneva. - 2015.

80. Rec. ITU-R BS.1415-2 (03/2011) A digital sound broadcasting system in the broadcasting bands below 30 MHz.

81. Rec.ITU-R P.832-3 (02/2012) World Atlas of Soil Conductivity. Geneva.

82. Rec.ITU-R BS.BS.1660-7 (10/2015) Technical basis for planning of terrestrial digital sound broadcasting in the VHF band. Geneva. - 2015.

83. Rec. ITU-R BS.1615-1 (05/2011). "Planning parameters" for digital sound broadcasting at frequencies below 30 MHz. Geneva. - 2011.

84. Rec. ITU-R P.1321-5 (07/2015). Propagation factors affecting systems using digital modulation techniques at LF and MF. Geneva. - 2015.

85. Rec. ITU-R P.372-13 (09/2016). Radio noise. Geneva. - 2016.

86. Rec. ITU-R P.1147-4 (08/2007). Prediction of sky-wave field strength at frequencies between about 150 and 1700 kHz. Geneva. - 2015.

87. Rec. ITU-R P.368-9 (02/2007). Ground-wave propagation curves for frequencies between 10 kHz and 30 MHz. Geneva. - 2010.

88. Report ITU-R BS.2384-0 (07/2015). Implementation considerations for the introduction and transition to digital terrestrial sound and multimedia broadcasting. Geneva. - 2015.

89. Report ITU-R BT.2049-7 (02/2016). Broadcasting of multimedia and data applications for mobile reception. Geneva. - 2016.

90. Report ITU-R BS.2144 (05/2009). Planning parameters and coverage for Digital Radio Mondial (DRM) broadcasting at frequencies below 30 MHz. BS Series. Broadcasting service (sound).

91. Report ITU-R doc.6/228-E. Measurements of DRM coverage area in the medium frequency band in the day-time, night-time and in the fading zone. Russian Federation, 2013.

92. Report ITU-R doc. 6E/175, 2005 Digital Radio Mondial DRM daytime MW

tests.

93. Report ITU-R, doc. 6D/10-E. Digital Radio Mondial (DRM), Asia-Pacific Broadcasting Union (ABU): «Results of DRM Trials in New Delhi: Simulcast Medium Wave, Tropical Band, Nvis And 26 MHz Local Broadcasting». March 2008.

94. Report ITU-R, Contribution SG 6/353(2007-04). DRM test in the MF band in

Italy.

95. Report. ITU-R, doc. 6A/10, 2008, India.

96. Report ITU-R, doc. 6Е/175, 2005, Испания.

97. Report ITU-R, doc. WP6Е: Contributions: 390. DRM medium wave reception tests in Vietnam. - ABU, 2006.

98. Report ITU-R doc. 6E/390, 2006 г., ABU, (Vietnam).

99. Report ITU-R, doc. 6E/403-E. Digital Radio Mondial (DRM): "MW simulcast tests in Mexico D.F.", August 2006.

100. Report ITU-R, doc. 3J/140, 2010.

101. Report ITU-R doc. 6E/460-E (2007-4). DRM Day time MW tests for Frequencies below 1 MHz.

102. TR 021 «Technical bases for t-dab services network planning and compatibility with existing broadcasting services» (this technical report supersedes BPN 003 (ver. 3, feb. 2003)) European Broadcasting Union, Geneva, October 2013.

103. Varlamov O. The radio noise effect on the coverage area of DRM broadcast transmitter in different regions // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2015. -Т. 9. - № 2. - С. 90-93.

104. Virgilio M.J.D. Santos, Yuri A. Kovalgin. Terrestrial broadcasting networks and natural and climatic anomalies of the Republic Angola // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), 2018. - pag:11-119.

105. Virgilio M.J.D. Santos, Yuri A. Kovalgin. The algorithm and program of the calculation for service-area radius of a digital transmitter // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), 2019.

106. Virgilio M.J.D. Santos, Kovalgin. Yu.A. Building digital broadcasting networking in the low and medium frequencies // T-Comm: Telecommunications and transport. - 2019. - № 4. C. 55-63.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Программа расчета радиуса зоны обслуживания DRM-передатчика

function varargout = programma(varargin) % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui Singleton = 1; gui State = struct('gui Name',

'gui Singleton', 'gui OpeningFcn', 'gui OutputFcn', 'gui LayoutFcn', 'gui Callback', if nargin && ischar(varargin{1})

gui State.gui Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout(1:nargout}]

else

gui mainfcn(gui State, end

% End initialization code - DO NOT EDIT % --- Executes just before programma is made visible.

function programma OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

check function(handles);

imshow('image.jpg') ;

handles.output = hObject;

guidata(hObject, handles);

% --- Outputs from this function are returned to the command line.

function varargout = programma OutputFcn(hObject, eventdata, handles)

mfilename, ... gui Singleton, ... @programma OpeningFcn, @programma OutputFcn, [] , ... [] ) ;

= gui mainfcn(gui State, varargin{:}); varargin{:});

varargout{1} = handles.output;

function SNR transmiter Callback(hObject, eventdata, handles) function SNR transmiter CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0, 'defaultUicontrolBackgroundColor' ))

set(hObject,'BackgroundColor' , 'white') ;

end

function noise receiver Callback(hObject, eventdata, handles)

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function noise receiver CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0, 'defaultUicontrolBackgroundColor' ))

set(hObject,'BackgroundColor' , 'white');

end

% --- Executes on selection change in freq band rc.

function freq band rc Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function freq band rc CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0, 'defaultUicontrolBackgroundColor' ))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

% --- Executes on selection change in freq carrier.

function freq carrier Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function freq carrier CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0, 'defaultUicontrolBackgroundColor' ))

set(hObject,'BackgroundColor','white') ;

end

% --- Executes on selection change in place type.

function place type Callback(hObject, eventdata, handles)

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function place type CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0, 'defaultUicontrolBackgroundColor' ))

set(hObject,'BackgroundColor' , 'white') ;

end

% --- Executes on button press in code speed 1 QAM64.

function code speed 1 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in code speed 2 QAM64.

function code speed 2 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in defend level 1 QAM64.

function defend level 1 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in defend level 2 QAM64.

function defend level 2 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in code speed 3 QAM64.

function code speed 3 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in code speed 4 QAM64.

function code speed 4 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in defend level 3 QAM64.

function defend level 3 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in defend level 4 QAM64.

function defend level 4 QAM64 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in code speed 1 QAM16.

function code speed 1 QAM16 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in code speed 2 QAM16.

function code speed 2 QAM16 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in defend level 1 QAM16.

function defend level 1 QAM16 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in defend level 2 QAM16.

function defend level 2 QAM16 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on selection change in Epsilon sigma.

function Epsilon sigma Callback(hObject, eventdata, handles)

% --- Executes during object creation, after setting all properties.

function Epsilon sigma CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0, 'defaultUicontrolBackgroundColor' ))

set(hObject,'BackgroundColor' , 'white');

end

% --- Executes on button press in check QAM 16.

function check QAM 16 Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles);

% --- Executes on button press in check QAM 64.

function check QAM 64 Callback(hObject, eventdata, handles)

check function(handles); %********************************************************************************

********************************************************************

% --- Executes on button press in calculateButton.

function calculateButton Callback(hObject, eventdata, handles) check function(handles); disp('start of calculation');

currentIndex=get(handles.freq carrier,'String');

file name=currentIndex(get(handles.freq carrier,'Value'));

file name = file name{1};

file name = strcat(file name,'.txt');

point count = 33; % количество точек кривых

readed curve = dlmread(file name); %чтение кривых из файла curve = zeros(point count,2,5); %кривая 1

curve curve

%кривая curve curve

%кривая curve curve

%кривая curve curve

%кривая curve curve current

:,1,1) :,2,1)

2

: ,1,2) : ,2,2)

3

:,1,3) :,2,3)

4

:,1,4) :,2,4)

readed curve readed curve

readed curve readed curve

readed curve readed curve

readed curve readed curve

5

:,1,5) :,2,5)

curve =

:,1) :,2)

:,3); :,4);

:,5); :,6);

:,7); :,8);

readed curve(:,9); readed curve(:,10); zeros(point count,2); current eps sigma = get(handles.Epsilon sigma,'Value'); %выбранная кривая

current curve(:,1) = curve(:,1,current eps sigma); current curve(:,2) = curve(:,2,current eps sigma); %тип местности

case value = get(handles.place type,'Value'); %d и c - параметры типа местности из таблицы c = 0;

switch case value case 1

c = 76. case 2 c = 72 case 3 c = 67 case 4 c = 53

5; 2; 6;

end

disp('C=') disp(c); disp( '----

');

d = 27.7;

if case value == 4 d =~28.6;

end

currentIndex=get(handles.freq carrier,'String');

carrier freq value=currentIndex(get(handles.freq carrier,'Value'));

%выбранная частота (перевод из кГц в МГц)

carrier freq value = carrier freq value{1};

carrier freq value = str2num(carrier freq value);

carrier freq value = carrier freq value / 1000;

%Fa для индустриальных/промышленных помех

Fa = c - d* log10(carrier freq value);

set(handles.Fa disp,'String',num2str(Fa));

%Полоса частот радиоканала в кГц

currentIndex=get(handles.freq band rc,'String'); b=currentIndex(get(handles.freq band rc,'Value')); %перевод из кГц в Гц b = b{1}; b = str2num(b); b = b * 1000;

%Индустриальный шум в дБ(мкВ/м)

industrial noise = Fa + 20*log10(carrier freq value) + 10*log10(b)-95.5;

disp('Fam для индустриального шума:') ;

disp(Fa);

disp('Индустриальный шум дБ(мкВ/м):'); disp(industrial noise);

set(handles.indNoise value,'String',num2str(industrial noise)); %перевод в мкВ/м

industrial noise = 10A(industrial noise/20); %шум фактор для атомсферных шумов

%Fa = [156 152 150 149 148 146 144 141 137 132 122 114 110];

% 500кГц %1000кГц %1500кГц

% %112 %100 %92

% %112 %103 %72

Fa = [156 152 150 149 148 146 144 141 137 132 122 114 110]; Fa = Fa - 38;

carrier index = get(handles.freq carrier,'Value'); %{

currentIndex=get(handles.freq carrier,'String');

carrier freq value=currentIndex(get(handles.freq carrier,'Value')); %выбранная частота (перевод из кГц в МГц) carrier freq value = carrier freq value{1}; carrier freq value = str2num(carrier freq value);

carrier freq value = carrier freq value / 1000; %}

percentFaValueIndex=get(handles.percentFa, 'String'); percentFaValue=percentFaValueIndex(get(handles.percentFa, 'Value')); percentFaValue = percentFaValue{1}; percentFaValue = str2num(percentFaValue);

if percentFaValue==2 Fa = Fa - 6;

else end

disp('Fa для атмосферного шума:'); disp(Fa(1,carrier index));

set(handles.fa disp atm,'String',num2str(Fa(1,carrier index)));

%атмосферный шум дБ(мкВ/м)

atmospher noise = Fa(1,carrier index)+20*log10(carrier freq value)+10*log10(b)-95.5;

disp('атмосферный шум:') ; disp(atmospher noise);

set(handles.atmNoise value,'String',num2str(atmospher noise)); %атмосферный шум мкВ/м

atmospher noise = 10A(atmospher noise/20); %атмосферный шум для всех частот

atmospher noise array = Fa+20*log10(carrier freq value)+10*log10(b)-95.5;

freq_plot_array = [30 60 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500]; %шум приёмника

receiver nois value = get(handles.noise receiver,'String'); receiver nois value = str2num(receiver nois value); disp('Шум приёмника:') ; disp(receiver nois value);

receiver nois value = 10A(receiver nois value/20); %шум передатчика

SNR trans = get(handles.SNR transmiter,'String');

SNR_trans = str2num(SNR_trans);

SNR_trans = abs(SNR_trans);

transmiter noise = zeros(1,point count);

%Мощность передатчика

P transmiter = get(handles.transmiter power,'String'); P transmiter = str2num(P transmiter);

%шум передатчика для всех расстояний (SNR trans - в формуле используется модуль SNR передатчика)

transmiter noise(1,:) = current curve(:,1)+10*log10(P transmiter) - SNR trans; disp('Шум передатчика для всех расстояний кривой дБ(мкВ/м)'); disp(transmiter noise);

set(handles.transmNoise min value,'String',num2str(min(transmiter noise))); set(handles.transmNoise max value,'String',num2str(max(transmiter noise))); %шум передатчика в мкВ/м

transmiter noise = 10.A(transmiter noise/20);

disp('Шум передатчика для всех расстояний кривой мкВ/м');

disp(transmiter noise);

sum noise = zeros(1,point count);

%суммарный шум в мкВ/м

sum noise(1,:) =

sqrt((transmiter noise(1,:).A2)+(receiver nois valueA2)+(atmospher noiseA2)+(indus

trial noiseA2)); %{

disp('industrial NOISE a2'); disp(sqrt((industrial noiseA2)));

disp('atmospher NOISE a2'); disp(sqrt(atmospher noiseA2));

disp('receiver NOISEA2'); disp(sqrt(receiver nois valueA2));

disp('transmiter noise a2'); disp(sqrt(transmiter noise(1,:).A2));

disp('sum noise'); disp(sum noise);

disp('sum noise dB'); disp(20*log10(sum noise));

%}

%суммарный уровень шума в Дб(мкВ/м) sum noise = 20*log10(sum noise);

set(handles.sumNoise min value,'String',num2str(min(sum noise))); set(handles.sumNoise max value,'String',num2str(max(sum noise)));

%sum noise

SNR_tab = get(handles.SNR_text,'String'); SNR_tab = str2num(SNR_tab);

%Еп1±п минимальная напряжённость

%(расчитывается как сумма SNR tab (из рекомендации) и суммарного уровня шума Emin = SNR tab+sum noise;

disp('Emin минимальная напряжённость:'); disp(Emin);

%Еп1±п из таблицы

Emin table = get(handles.EminText,'String'); Emin table = str2num(Emin table);

%E требуемая (либо рассчитанное либо из таблицы) Etr = 0;

for k=1:point count

if Emin(1,k)<= Emin table Etr = Emin(1,k); break;

else

Etr = Emin(1,k);

end

end

disp('Etr - требуемая напряжённость:') disp(Etr);

set(handles.Etr text,'String',num2str(Etr));

P = [1 25 40 75 100 250 500]; P count = length(P);

E curv = zeros(point count,P count);

koefAntIndex=get(handles.koefAntenna,'String');

koefAnt=koefAntIndex(get(handles.koefAntenna,'Value'));

koefAnt = koefAnt{1};

koefAnt = str2num(koefAnt);

disp('koef antenna');

disp(koefAnt);

%Выбранная кривая для всех мощностей (График для определения зоны

%обслуживания)

for i=1:P count

E_curV(:,i) = (current_curve(:,1))+10*log10(P(1,i))+10*log10(koefAnt);

end

% ГРАФИК РАДИУСА ЗОНЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОТ МОЩНОСТИ ПЕРЕДАТЧИКА **************** R = zeros(1,P count);

for k=1:P count

for j=point count:-1:1 if E_curv(j,k)>Etr;

if (j+1)<=point count

Ed = (Etr - E_curv(j+1,k))/(E_curv(j,k)-E_curv(j+1,k)); R step = current curve(j+1,2) - current curve(j,2);

Rd = R_step - (R_step * Ed); R(1,k) = current curve(j,2)+Rd; disp('Rd'); _

disp(Rd);

disp(['E curv(' num2str(j-1) ',' num2str(k) ')']); disp(E curv(j-1,k));

disp(['E curv(' num2str(j) ',' num2str(k) ')']); disp(E curv(j,k));

disp(['E curv(' num2str(j+1) ',' num2str(k) ')']);

disp(E curv(j+1,k));

disp(['R(' num2str(j-1) ')']);

disp(current curve(j-1,2));

disp(['R(' num2str(j) ')']);

disp(current curve(j,2));

disp(['R(' num2str(j+1) ')']);

disp(current curve(j+1,2));

disp( '---------------------------------------' );

break; end

else

R(1,k) = current curve(j,2);

end end

end

FigH2 = figure;

set(FigH2, 'NumberTitle', 'off', ...

'Name', 'Радиус зоны обслуживания от мощности передатчика'); title('Радиус зоны обслуживания от мощности передатчика'); z = loglog(R,10*log10(P)); set(z,'LineWidth', 4); grid on; hold on;

xlabel('Радиус зоны обслуживания (км)'); ylabel('Мощность передатчика, дБ(кВт)');

disp('R'); disp(R);

disp('P'); disp(P);

%POLY = get(handles.polyPow,'String');

%POLY = str2num(POLY);

%p3 = polyfit(R, P, POLY);

%%apR = [1:1:R(end)];

%resP = polyval(p3, apR);

%hold on;

%loglog(apR,resP);

%ГРАФИК РАДИУСА ЗОНЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОТ ЧАСТОТЫ******************************

g,

0

file_name_array = [500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500];

curves = zeros(point count,2,length(file name array));

%figure;

for j=1:length(file name array)

file name = num2str(file name array(1,j)); file name = strcat(file name,'.txt'); point count = 33;

readed curve = dlmread(file name); curve = zeros(point count,2,5);

curve curve

curve curve

curve curve

curve curve

curve curve

:,1,1) = readed curve

:,2,1) = readed curve

:,1,2) = readed curve

:,2,2) = readed_curve

:,1,3) = readed curve

:,2,3) = readed curve

:,1,4) = readed_curve

:,2,4) = readed_curve

:,1,5) = readed curve

:,2,5) = readed curve

:,1) :,2)

:,3) :,4)