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Einführung

Software Defined Radio

DiRaGen 30 USB


SPARK Modulator

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SPARK Modulator - Eine universelle Sendesoftware zur Generierung von Rundfunksignalen

Nachfolgend eine kurze Vorstellung mit den wichtigsten Screenshots im Einsatz mit dem DiRaGen 30 USB, der über den USB-Anschuss als externes Gerät automatisch erkannt wird.

SPARK-Welcome DiRaGen

Hinweis: Alle nichtrelevanten Einstellungen in diesem Zusammenhang wurden der Einfachheit halber hier bewusst weggelassen.

Weiterführende Informationen zu SPARK finden sich direkt hier: www.drm-sender.de

Das Programm ist sehr übersichtlich gestaltet und ist zu Windows 7, Windows Vista, Windows XP und Windows 200 kompatibel.

Bevor ein Ausgangssignal generiert wird, müssen die einzelnen Sendeparameter einmalig eingestellt werden. Danach werden diese Einstellungen nach jedem neuen Programmstart automatisch übernommen. Natürlich lassen sie sich auch jederzeit überschreiben.

Als Eingabehilfe wird bei Bedarf zu allen wählbaren Parametern beim Berühren mit der Maus eine kurze Erläuterung zusätzlich angezeigt.

Es besteht auch die Möglichkeit automatisches, zeitgesteuertes Umschalten von Konfigurationen unter Autopilot abzuspeichern, z.B. von AM zu DRM.

SPARK Transmitter Overview

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Sendungsinhalte & -daten konfigurieren - Content Manager

SPARK Transmitter Content

FAAC oder AAC+

Mono AAC-Datenstrom ohne SBR oder PS.

Optional AAC+: Stereo und Mono AAC-Kodierung mit SBR und PS (Lizenz von DOLBY erforderlich).

Slideshow

MOT-Paketdatenstrom (MOT header mode). Es können mehrere Bilder unterschiedlichen Formates (JPEG, GIF, BMP, ...) in einer Liste hintereinander als Slideshow übertragen werden.

Website

MOT-Paketdatenstrom (MOT directory mode). Ein oder mehrere Dateien eines Verzeichnisses werden als sog. MOT-Directory übertragen. Die Einstiegsseite (entry page) kann nach der Verzeichnisauswahl durch Doppelklick auf die gewünschte Datei festgelegt werden.

PRBS

Die sog. Pseudo Random Binary Sequence (PRBS) ist ein synchroner Datenstrom, der eine vordefinierte pseudozufällige Bitfolge enthält. Die PRBS kann zur Evaluierung der Bitfehlerrate verwendet werden.

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Beispiel: FAAC-Datenstrom generieren

SPARK Transmitter FAAC Settings

Audio Input Device: Auswahl der Audioquelle (MP3-Playlist, Soundkarteneingang oder Wave-Datei)

Stream Datarate

Stream Bandwidth: Dieses Eingabefeld ermöglicht dem Nutzer die Anpassung der Datenrate des logischen AAC-Datenstromes. Die maximale verfügbare Bandbreite hängt von MSC-, Kanal und Übertragungsparametern ab.

High Protected: Der hochgeschützte Teil eines Streams (HPP) wird mit einer seperaten Coderate kodiert, wodurch bei der MSC-Kodierung des Streams an entsprechender Stelle mehr Redundanzdaten hinzugefügt werden können. Es ist nicht möglich und zudem nicht sinnvoll dem HPP 100% des Datenstromes zuzuweisen.

Text Messages

Dieser Liste können Textnachrichten der Länge von maximal 128 Byte (UTF-8 kodiert) hinzugefügt werden. Diese werden in der Reihenfolge übertragen, in der sie in der Liste auftreten. Eine Textnachricht untergliedert sich in Überschrift (max. 32 Zeichen) und Nachrichtenblock.

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DRM- und AM-Einstellungen

Hier können die Sendeparameter getrennt für DRM & AM gewählt werden.

DRM: Es werden alle Modi gemäss DRM 30 mit 4.5 bis 20KHz belegter Bandbreite (OFDM Bandwidth) unterstützt.

SPARK Transmitter DRM settings


AM: Hier lässt sich die belegte Bandbreite (max. 2x Audio Bandwidth), Modulationgrad bis max. 1.00 = 100%, der AM-Mode (Double Sideband oder Single Sideband), wahlweise Trägerunterdrückung sowie der Zusatzdienst AMSS (Amplitude Modulation Signalling System) aktivieren.

SPARK Transmitter AM Settings

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Ausgangsparameter

SPARK Transmitter Output Settings

Modulation

Transmission Mode (Sendemodus): DRM über OFDM, AM sowie AMSS

Für den DiRaGen 30 erfolgt die Ausgabe via Soundkarte.

Intermediate Frequency ( ZF): Hier lässt sich die Mittenfrequenz des generierten Basebandsignals eingeben. Standardmässig für Anwendungen bis maximal 15KHz belegter Bandbreite wären das 12000Hz = 12KHz.

Output Frequency: Hier wird die direkte Ausgangsfrequenz des angeschlossenen DiRaGen in KHz eingegegeben. In unserem Beispiel sind das 10000KHz = 10.000MHz

OFDM Postprocessing

Die hier wählbaren Parameter bestimmen unmittelbar die Form des Ausgangssignals und dessen spektrale Reinheit (Spectrum Shaping).

FIR Filtering: Spark verwendet extrem steilflankige FIR-Filter mit einer Ordnung > 3000, die für eine überragende spektrale Reinheit sorgen, immer aktivieren >>> ON

Sideband Suppression: Hier lässt sich die Unterdrückung des unerwünschten Seitenbandes bzw. Spiefelfrequenz einstellen; min. Wert 50dB

FIR Transition Bandwidth: Die Übertragungsbandbreite der einzelnen FIR-Filter, der Default-Wert von 500Hz ist optimal.

Enable Output AGC (Automatic Gain Control): Der Pegel des Basisband-Ausgangssignal wird automatisch geregelt >>> ON

PAPR

Peak-to-Average Power Ratio: Soft-Clipping und Peak-Windowing als Crestfaktor-Reduktionsmethoden für DRM/DRM+ wählbar / konfigurierbar.

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Auf Sendung gehen ...

Nachdem alle Parameter festgelegt wurden, kann mittels Doppelklick auf den grossen grünen Pfeil die Sendung gestartet werden:

spark-start

Spark übermittelt die Frequenzinformation an den DiRaGen 30 USB, zunächst leuchtet dessen gelbe CONNECTED-LED und danach die rote ON AIR-LED.

1-2-3 ... On Air

Gleichzeitig startet SPARK in einem neuen Fenster einen Modulations-Monitor, der das OFDM-Basisband-Ausgangssignal spektral zusammen mit den gewählten Parametern darstellt.

DRM-Signal

SPARK DRM Signal


AM-Signal

SPARK AM Signal

Watchdog

Mittels einer integrierten Watchdog-Funktion überwacht SPARK ständig die Verbindung zum DiRaGen 30 USB. Sollte die Verbindung unterbrochen worden sein, wie z.B. durch Stromausfall, wird der DiRaGen automatisch wieder danach neu initialisiert.

Hier ein simulierter kurzzeitiger Ausfall der Spannungsversorgung in der Darstellung als Wasserfall-Diagramm:

SPARK Watchdog

Nach dem Ausfall wird das Ausgangssignal des DiRaGen aus Gründen der Sicherheit und Störungsfreiheit komplett abgeschaltet. Etwa sechs Sekunden nach dem Ausfall hat SPARK die Störung erkannt und das Gerät komplett neu initialisiert. Die unterbrochene Sendung wird mit den gewählten Parametern fortgesetzt.