In der folgenden Arbeit wird die Möglichkeit untersucht, eine Digitalisierung der Tonrundfunkfrequenzen im Band II (88-108 MHz) durchzuführen. Die Schwerpunkte bestehen dabei aus der allgemeinen Betrachtung des OFDM-Systems sowie der Funknetz-Planungsparameter eines solchen digitalen Rundfunksystems.
Kapitel 3 zeigt die Ergebnisse der Untersuchung. Es wird bewiesen, dass mindestens ein Audio-Signal in CD-Qualität in einer Nutzbandbreite von 100 kHz digital übertragen werden kann. Zusätzlich wird gezeigt, dass eine schrittweise Ersetzung analoger Sender durch digitale Sender, ähnlich wie bei Chester 97 ohne Störungen der derzeitigen Rundfunklandschaft durchgeführt werden kann. Die nachfolgenden Kapitel zeigen die benötigen Grundlagen der Untersuchung. Zunächst werden in Kapitel 4 kurz die Modulationsverfahren erklärt. Danach erfolgt eine genaue Betrachtung des Mobilfunkkanals. Mit Hilfe der Kenntnis des Mobilfunkkanals werden grundlegende Attribute des OFDM-Signals hinsichtlich der Anforderungen des Mobilfunkkanals und der bestehenden Infrastruktur in Kapitel 5 diskutiert und bewertet. Die Betrachtung des OFDM-Signals alleine ist allerdings nicht ausreichend. Es ist nötig, eine Bewertung für die Funknetzplanung durchzuführen. Die Grundlagen dafür werden in Kapitel 6 dargestellt.
Inhaltsverzeichnis
- Inhalt
- Überblick
- Ergebnis Technischer Abschlußbericht
- Einleitung
- Technische Anforderungen an das System
- Auswahl verschiedener System-Modi
- Betrachtete Empfangssituationen
- Modulation der Unterträger
- Berechnung der System-Parameter
- Wahl des Unterträgerabstands
- Berechnung der übrigen Systemparameter
- Mindestfeldstärken
- Die eigentliche Mindestfeldstärke
- Die Mindestfeldstärke für die Funknetzplanung
- Spektrumsmasken
- Schutzabstände für die Funknetzplanung
- Benötigte Leistungsdichtespektren
- Schutzabstände
- Beispiele für die Versorgungsprognose
- Fazit
- Beschreibung der Modulationsverfahren
- Frequenzmodulation im UKW-Band II
- Frequenzmodulation allgemein am Beispiel eines Kosinussignals
- System und Kennwerte der FM-Audioübertragung im UKW Band II
- Allgemeine Beschreibung eines OFDM-Systems
- Probleme der digitalen Signalübertragung
- Eigenschaften von OFDM-Signalen
- Bestimmung der OFDM-Parameter und des Kanalmodells
- Der Mobilfunkkanal
- Modellierung und stochastische Beschreibung des Mobilfunkkanals
- Das Doppler-Spektrum
- Verzögerungs-Leistungsdichte-Spektrum und Kohärenzbandbreite
- Benutzte Verzögerungs-Leistungsdichte-Spektren
- Fading im Mobilfunkkanal
- Das OFDM-Signal
- Störung durch Intersymbolinterferenz
- Störung durch IntercarrierInterferenz
- Spektrale Formung des OFDM-Signals
- Zeitliche Formung des OFDM-Signals
- Crestfaktor von OFDM-Signalen
- Kanalschätzung
- Kanalcodierung und daraus resultierende Bitfehlerraten
- Empfängermodell und Mindestempfangsleistung
- Funknetzplanung
- Nutzbetrachtung des Systems
- Ausbreitung des Signals und resultierende Feldstärken
- Antennengewinn
- Die Sendeleistung
- Die entfernungsabhängige Dämpfung
- Langsamer Schwund
- Schneller Schwund
- Inhouse-Versorgung
- Der maximale Senderabstand
- Zusammenfassung der Nutzbetrachtung durch ein stochastisches Modell
- Wellenausbreitungskurven nach CCIR für die Funknetzplanung
- Störbetrachtung des Systems
- Rauschen durch Intersymbolinterferenz
- Das thermische Rauschen
- Rauschen durch Intercarrierinterferenz
- Störung durch Man-Made-Noise
- Mindestfeldstärke für die Funknetzplanung
- Mindestleistung aus der Berechnung der mobilen Empfangssituation
- Frequenzmasken für den OFDM-Rundfunk
- Berechnung der Schutzabstände
- Versorgungsprognosen
- Multiplexbildung und weiteres Vorgehen
- Multiplexbildung
- Weiteres Vorgehen
- Verzeichnisse
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Formelzeichen
- Frequenzmodulation
- OFDM
- System-Parameter
- Funknetzplanung
- Literatur
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der digitalen Übertragung von Tonrundfunksignalen im UKW-Band II (88-108 MHz) mittels OFDM-Technologie. Die Untersuchung konzentriert sich auf die Analyse der technischen Anforderungen, die Funknetzplanung und die Implementierungsmöglichkeiten eines solchen digitalen Rundfunksystems. Die Arbeit zielt darauf ab, zu zeigen, dass mindestens ein Audio-Signal in CD-Qualität innerhalb einer Nutzbandbreite von 100 kHz digital übertragen werden kann.
- Analyse der technischen Anforderungen an ein digitales OFDM-basiertes Rundfunksystem im UKW-Band II
- Untersuchung der Möglichkeiten zur Integration eines digitalen OFDM-Systems in die bestehende Rundfunkinfrastruktur
- Bewertung der Leistungsfähigkeit des OFDM-Systems hinsichtlich Audioqualität, Reichweite und Störfestigkeit
- Funknetzplanung und Optimierung des digitalen OFDM-Systems für die Übertragung von Audiosignalen
- Evaluierung der Implementierungsmöglichkeiten eines digitalen Rundfunksystems auf OFDM-Basis im UKW-Band II
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 3 präsentiert die Ergebnisse der Untersuchung und zeigt die technische Machbarkeit der digitalen Übertragung von Audiosignalen in CD-Qualität im UKW-Band II mit einer Nutzbandbreite von 100 kHz. Zudem beleuchtet es die Möglichkeiten zur schrittweisen Integration digitaler Sender in die bestehende Rundfunkinfrastruktur.
- Kapitel 4 erklärt die grundlegenden Modulationsverfahren, wobei der Fokus auf Frequenzmodulation im UKW-Band II und OFDM liegt. Es beleuchtet die Eigenschaften und Vor- und Nachteile beider Verfahren für die Übertragung von Audiosignalen.
- Kapitel 5 behandelt den Mobilfunkkanal und seine Auswirkungen auf die Übertragung von digitalen Signalen. Es analysiert die Eigenschaften des Kanals, wie z.B. Fading, Doppler-Effekt und Verzögerung, und diskutiert die Anforderungen des Kanals an das OFDM-Signal.
- Kapitel 6 konzentriert sich auf die Funknetzplanung und untersucht die relevanten Parameter, wie z.B. Sendeleistung, Antennengewinn, Ausbreitung des Signals und Störeinflüsse. Es bewertet die Leistungsfähigkeit des Systems hinsichtlich Reichweite, Signalstärke und Störfestigkeit.
- Kapitel 7 befasst sich mit der Multiplexbildung von Audiosignalen und skizziert das weitere Vorgehen bei der Implementierung eines digitalen OFDM-basierten Rundfunksystems im UKW-Band II.
Schlüsselwörter
Die Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema der digitalen Übertragung von Audiosignalen im UKW-Band II mithilfe der OFDM-Technologie. Die wichtigsten Schlüsselwörter sind: OFDM, digitales Rundfunksystem, Funknetzplanung, Mobilfunkkanal, Audioqualität, Reichweite, Störfestigkeit, Multiplexbildung, CD-Qualität, UKW-Band II.
- Quote paper
- Dipl.-Ing. (FH) Frank Bernhardt (Author), 2005, Untersuchung zur Implementierung eines digitalen Übertragungssystems auf OFDM-Basis im UKW-Frequenzbereich, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/67998
