Способ контроля качества цифрового радиовещания в средневолновом и коротковолновом диапазонах

 

Изобретение относится к области контроля качества радиовещания в средневолновом и коротковолновом диапазонах. Цифровые радиопередачи в средневолновом и коротковолновом диапазонах имеют в зависимости от отношения сигнал/шум пороговое значение, выше которого качество принимаемого аудиосигнала является безупречным, а ниже которого прием аудиосигнала невозможен. Для устранения явления "внезапного порога" используется иерархическая модуляция (постепенная деградация), имеющая такие недостатки, как снижение скорости передачи данных аудиосигнала, сужение зоны радиоприема с высоким качеством радиоприема без искажений и удорожание радиоприемников. Согласно изобретению в качестве альтернативы постепенной деградации предлагается в зависимости от данных качества принятого сигнала, полученных с помощью станции контроля, воздействовать на модуляцию и/или кодирование в радиопередатчике или определять альтернативные передающие частоты. Технический результат заключается в осуществлении запроса данных качества сигнала от станции контроля простым способом через Интернет. 1 з.п.ф-лы.

Настоящее изобретение относится к области контроля качества цифрового радиовещания в средневолновом и коротковолновом диапазонах.

Как следует из понятия "цифровой", отличительное свойство цифровой передачи сигналов состоит в том, что посредством них передача аудиосигнала осуществляется практически без погрешностей или же аудиосигнал не может быть принят, и звук в радиоприемнике приглушается. Качество высокочастотного принимаемого сигнала определяет порог, выше которого качество звука является безупречным, а ниже которого прием звука невозможен.

Физически указанное свойство основано на том, что кривые распределения ошибок по битам (или также ошибок в символах) при возрастающем отношении принятой энергии сигнала к уровню шума круто спадают. На практике это означает, что выше известного порога (L) отношения энергии сигнала к уровню шума частота появления ошибок по битам имеет ничтожно малые значения. Остаточные ошибки могут быть скорректированы с помощью аудиодекодера, благодаря чему достигается безупречное качество звука.

В средневолновом, а еще больше коротковолновом диапазоне появляются обусловленные распространением неупорядоченные по времени явления замирания (фединг), которые приводят к тому, что принимаемая энергия сигнала сильно снижается, и/или уровень шума сильно повышается. Из-за этого порог чувствительности снижается, и звук приглушается.

Из предшествующего уровня техники известен принцип иерархической модуляции, используемый для того, чтобы избежать явления "внезапного порога" в радиоприемнике. При этом передаваемый поток данных формируется таким образом, что при большом отношении сигнал/шум радиоприемник может детектировать весь поток данных, а при уменьшении отношения сигнал/шум в радиоприемнике используется первый порог (L₁), начиная с которого может детектироваться только часть потока данных. Это "устойчивая" часть данных, с помощью которой еще может быть реализовано ограниченное качество аудиосигнала. После второго порога (L₂) в радиоприемнике звук снова приглушается. Такой способ определяют как "постепенная деградация".

С точки зрения радиоприема без искажений следует иметь в виду, что пороговые значения соотносятся как L₁>L>L₂.

На практике это означает, что при иерархической модуляции радиус (R₁) уверенного (неискаженного) радиоприема для оптимального качества звука становится меньше, чем соответствующий радиус (R) при неиерархической модуляции. С другой стороны, при иерархической модуляции при большем радиусе (R₂) уверенного радиоприема от радиопередатчика еще может быть принят сигнал с ограниченным качеством. В отношении радиусов уверенного радиоприема действует следующее соотношение: R₁<R.

Постоянно определенные радиусы уверенного приема существуют только при вещании на очень высоких частотах, например, начиная с диапазона УКВ. На этих высоких частотах не появляется полное замирание, как часто происходит на средних и коротких волнах.

Применение "постепенной деградации" в коротковолновом диапазоне является, таким образом, спорным. С одной стороны, снижение качества на стороне приема следует предпочесть полному приглушению звука, даже за счет следующих ограничений: - радиус уверенного приема с хорошим качеством уменьшается, - скорость передачи аудиоданных не может быть установлена с помощью радиопередатчика так гибко, как в случае неиерархического кодирования, - резкие, более продолжительные замирания вызывают снижение качества только в течение предельно короткого промежутка времени, который едва ли заметен.

С другой стороны, иерархическое кодирование/модуляция в радиоприемниках является более дорогостоящей процедурой. Прежде всего оно должно быть реализовано в каждом радиоприемнике. Это противоречит концепции дешевого радиоприемника. Ценовая градация радиоприемников - от дешевого до высшего качества - является, вероятно, более важной.

В качестве альтернативы "постепенной деградации" согласно изобретению предлагаются: - предварительный выбор более интенсивного кодирования/модуляции для критических целевых диапазонов, - использование альтернативных передающих частот для передачи одной и той же программы в сочетании с автоматической коммутацией.

Для оценки реальной ситуации приема в целевом диапазоне необходима станция контроля, с помощью которой параметры принятых высокочастотных сигналов автоматически выдаются в радиопередатчик. Тем самым "интеллект" переносится из радиоприемника в передатчик, что соответствует концепции радиовещания.

Запрос данных качества сигнала от станции контроля может осуществляться через Интернет. Получение автоматического ответного сообщения также может осуществляться через Интернет. Это свойство может быть реализовано каждой радиоустановкой самостоятельно и независимо.

В целевых диапазонах, где невозможно создание станций контроля, оценку распространения сигналов можно получать с помощью станций контроля в соседних диапазонах.

Формула изобретения

1. Способ контроля качества цифрового радиовещания в средневолновом и коротковолновом диапазонах, отличающийся тем, что в целевом диапазоне или рядом с ним находится по меньшей мере одна приемная станция, которая принимает высокочастотный цифровой сигнал и оценивает данные качества, такие как отношение энергии сигнала к уровню шума и частота ошибок в битах, измеренные значения отношения энергии сигнала к уровню шума и частоты ошибок в битах автоматически передают через Интернет от приемной станции к радиопередатчику, и передаваемые от приемной станции в радиопередатчик значения отношения энергии сигнала к уровню шумов и частоты ошибок в битах используют для воздействия на количество ступеней модуляции и/или кодирования передаваемого сигнала или для определения альтернативных передающих частот.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеренные приемной станцией в целевом диапазоне и переданные в радиопередатчик значения отношения энергии сигнала к уровню шумов и частоты ошибок в битах сохраняют в базе данных для прогнозирования частот.