DRM Transmitter Spark

Eine Modulatorsoftware für Digital Radio Mondiale

Inhalt

1 Was ist Spark?

Spark ist eine DRM-Sendesoftware, welche bis zu 4 voneinander unabhänige Multiplexdatenströme dem DRM-Standard entsprechend kodiert und so entstandenen Daten entweder als OFDM-Signal oder als MDI-Paketstrom ausgeben kann. Die Software arbeitet in Echtzeit und unterstützt alle im Standard veröffentlichte Kodierverfahren für die OFDM-Signalgenerierung. Die Ausgabe des OFDM-Signals kann auf verschiedene Weisen erfolgen: Entweder per Soundkarte, per Ethernet, per NiDAQ-Ausgabe oder als Wave-Datei. Mit einer entsprechenden DAQ-Karte von National Instruments und unter Voraussetzung eines entsprechend Leistungsstarken PCs kann das Basisbandsignal auf Zwischenfrequenzen von bis zu 768 kHz ausgegeben werden, so dass eventuell auf eine Zwischenfrequenz-Mischstufe verzichtet werden kann. Die MDI-Ausgabe ermöglicht es, die Multiplex-Nutzdaten in einem Multi- oder Simulcast Netzwerk an verschiedene OFDM-Signalgeneratoren oder MDI-Dekoder über Ethernet zu senden.
Eingangsseitig unterstützt Spark die AAC-Kodierung von Audiodaten etweder als WAV-Datei oder ausgelesen vom Soundkarteneingang. Dabei kommt entweder der frei verfügbare AAC-Encoder FAAC (mono, kein SBR) oder die Kodierbibliothek AAC+SBR von Coding-Technologies zum Einsatz. Für Letztgenanntes wird eine entsprechende Lizenz benötigt. Jedem Audiostrom kann eine Textnachricht von bis zu 128 Zeichen angefügt werden, welche in einer Ringliste gespeichert werden können. Zur Übertragung von Bilddateien kann der MOT-Slideshow-Datenstrom verwendet werden. Für Webseiteninhalte kann der Nutzer dem Multiplexer einen MOT-Website-Datenstrom hinzufügen.
Die OFDM-Ausgabe wurde erfolgreich getestet mit dem Fraunhofer Softwareradio v4.0.4, DIORAMA sowie mit DREAM Version 1.1.4. Das MDI-Sendeinterface wurde getestet mit dem Fraunhofer (FhG) Softwareradio und mit einem Telefunken DRM-Exciter.

1.1 Motivation zur Entwicklung eines DRM-Senders

Die DRM-Sendesoftware Spark entstand im Rahmen der Diplomarbeit von Michael Feilen an der Fachhochschule Kaiserslautern und implementiert den Sendestandard für das digitale Kurzwellenradio DRM. Das Ziel der Diplomarbeit war die Entwicklung einer echtzeitfähigen Sendesoftware mit OFDM- und MDI-Signalgenerierung. Es sollte die Möglichkeit geschaffen werden, das DRM-OFDM-Signal auf verschiedene Zwischenfrequenzen zu mischen und anschließend über ein Audiogerät auszugeben. Die Kodierung des Soundkarteneingangssignals sollte unter Verwendung eines AAC- oder HE-AAC-Encoders erfolgen. Weiterhin war eine Clientapplikation für die MDI-Schnittstelle zu entwickeln, die als Basisbandmodulator, unabhängig vom Sender, agieren kann.

2 Features

Spark unterstüzt alle im DRM-Standard veröffentlichten Coderaten, Bandbreiten und Robustness-Modi (A,B,C und D) sowie die MSC-Abbildungsverfahren Standard Mapping (16 QAM, 64 QAM), Symmetrical Hierarcical Mapping und Mixed Hierarchical Mapping.

Es können folgende Eingangsdatenströme (Streams) auf beliebige Services abgebildet werden:

• AAC (FAAC sowie CT-AAC+) incl. Text Messages
• MOT slideshow
• MOT broadcast website
• PRBS as defined in the ETSI RSCI specification.

Das OFDM-Signal kann wahlweise auf folgenden Geräten ausgegeben werden:

• Soundkarte (bis 48 kHz)
• Wave-Datei
• National Instruments DAQ
• I/Q RAW via UDP

Des Weiteren unterstüzt Spark die Verwendung des Multiplex Distribution Interface (MDI) über UDP im Simulcast- und Multicastbetrieb.
Eine dynamische Rekonfiguration der Datenströme ist mit Spark nicht möglich.

3 Spark Screenshots

(Spark Startfenster)

(Spark Multiplex-Konfiguration)

(Spark OFDM-Ausgabefenster)

(Spark Zeitsynchronisation)

(Spark MDI-Client)

4 Download

Die neueste Version von Spark vE1.70 (25.06.2008) ist verfügbar auf Anfrage.

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