Hệ thống phát thanh số EUREKA-147 [9], dùng chuẩn MPEG-1/audio lớp II tại tốc độ 128 kbps/kênh. EUREKA-147 là một hệ thống băng rộng, khoảng 1,5MHz. Do đó, yêu cầu cần phải có một dải tần mới, bên ngoài các dải phát thanh tương tự hiện có. EUREKA-147 dùng kỹ thuật OFDM phân chia kênh truyền theo cả miền tần số và miền thời gian:
+ Miền tần số phân chia liên tục thành nhiều dải con.
+ Miền thời gian phân chia liên tục thành nhiều khe thời gian.
Mỗi một ô (tần số, thời gian) được bố trí một sóng mang có dạng hàm số sin. Số lượng dải con là NOFDM, ứng với NOFDM sóng mang có tần số khác nhau. Tín hiệu phát có tốc độ bit lớn được điều chế lên NOFDM sóng mang. Do vậy, mỗi sóng mang được điều chế với tốc độ bit thấp. Các sóng mang được bố trí trực giao với nhau, nên phổ của chúng có thể chồng lên nhau, làm tăng hiệu suất sử dụng phổ tần.
480kHz 240kHz 35dB 25dB B iê n độ Tần số Sóng mang Phổ FM tương tự Phổ tín hiệu FM-IBOC
82
Hình 3.16: Các sóng mang con ở miền tần số trong OFDM .
Hình 3.16 là phổ của các sóng mang OFDM. Để các sóng mang trực giao với nhau, khoảng cách giữa các sóng mang liền kề thỏa mãn công thức:
OFDM
OFDM
1 f
T (3.58)
Trong đó TOFDM là khoảng thời gian tồn tại của một sóng mang. Độ rộng dải thông của tín hiệu OFDM là:
OFDM OFDM OFDM
B N . f (3.59)
Trong đó NOFDM là số lượng sóng mang. Trong hệ thống phát thanh số EUREKA-147, BOFDM bằng 1,536MHz trong cả 4 chế độ phát.
Kỹ thuật đa phân chia tần số trực giao (OFDM) đang được ứng dụng rất rộng rãi trong các hệ thống thông tin số. Ngoài phát thanh số (DAB), kỹ thuật OFDM còn ứng dụng trong truyền hình số mặt đất (DVB-T), mạng HIPERLAN loại II, mạng ATM vô tuyến và thông tin số di động qua vệ tinh.
* Đặc điểm mã hoá âm thanh
- Hệ thống phát thanh số EUREKA-147 dùng chuẩn MPEG-1/audio lớp II: + Với tần số lấy mẫu 48kHz, dùng chuẩn ISO/IEC 11172-3.
+ Với tần số lấy mẫu 24kHz, dùng chuẩn ISO/IEC 13818-3. - Tốc độ bit: Tín hiệu âm thanh PCM đầu vào:
fS=48kHz, 16bit/mẫu, tốc độ bit là: 768kbps. fS=24kHz, 16bit/mẫu, tốc độ bit là: 384kbps.
Sau khi nén, DAB có thể chọn một trong các tốc độ bít sau:
fS=48kHz: Chế độ mono: 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192kbps, các chế độ khác tốc độ bít gấp 2 lần. -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 0 0.5 1 1.5 Tần số f Biên độ BOFDM fOFDM
fS=24kHz: Các chế độ: 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160kbps.
* Các chế độ phát: Hệ thống EUREKA-147 có 4 chế độ phát:
+ Chế độ I: Số sóng mang NOFDM =1536, fOFDM =1kHz. + Chế độ II: Số sóng mang NOFDM =384, fOFDM =4kHz. + Chế độ III: Số sóng mang NOFDM =192, fOFDM =8kHz. + Chế độ IV: Số sóng mang NOFDM =768, fOFDM =2kHz.
* Đặc tính tần số vô tuyến: Trong hệ thống phát thanh số EUREKA-147 có 4 chế độ phát ở các dải tần như sau:
+ Chế độ I: Phát ở các dải tần I, II, III.
+ Chế độ II, IV: Phát ở các dải tần I, II, III, IV, V và dải L (1452-1492MHz). + Chế độ III: Phát mặt đất, vệ tinh, hỗn hợp mặt đất-vệ tinh ở dải dưới 3GHz.
* Đặc tính về thời gian: Tín hiệu phát thanh trong hệ thống EUREKA-147 bao gồm một chuỗi các khung DAB. Chiều dài mỗi khung phụ thuộc chế độ phát I, II, III và IV (tương ứng có với các chiều dài 96, 24, 24 và 48ms). Các ký hiệu OFDM đã điều chế (là tổng của các sóng mang trực giao cách đều nhau với pha độc lập) có phân bố biên độ giống phân bố Gaussian.
Hình 3.17: Mật độ phổ công suất của tín hiệu DAB chế độ phát I.
* Đặc tính phổ: Các ký hiệu OFDM đã điều chế bao gồm chuỗi liên tục các sóng mang trực giao, cách đều nhau có biên độ cố định, các pha thay đổi độc lập theo thời gian do quá trình điều chế QPSK.
Mật độ phổ công suất tổng hợp của các ký hiệu OFDM đã điều chế là tổng của tất cả các mật độ phổ công suất của các sóng mang. Mật độ phổ công suất tính theo dB của tín hiệu phát DAB ở chế độ phát I cho trên hình 3.17.