Optimisation d'une liaison faisceaux hertziens numériques

Optimierung einer Richtfunkstrecke für das digitale Fernsehen

This report contains the development of a DVB-T link, using OFDM modulation in order to increase the resistance against fading. It starts with an extract of the recommendations of the International Telecommunication Union (ITU) about microwave links. In particular, we developed a detailed radio link budget taking into account the effects of fading. A channel model was created modelling an overland path. The report shows in detail the practical development in laboratory consisting in assembling the link model using the OFDM modulation. This work includes a test of the model with the channel model found. Furthermore, a diversity technique increases even more the efficiency, by transmitting the signal through two different frequency channels: the receiver chooses the less affected channel by switching between them. An MPEG transport stream switcher does this. Its development is also explained in the report. Finally, the installation of an experimental link in a fading polluted region and the analysis of the first results are being showed.

Inhaltsverzeichnis

• Remerciements
• Table des matières
• Table des figures
• List des tableaux
• Glossaire
• 1 Introduction
• 2 Présentation de l'entreprise
  • 2.1 TDF en bref
  • 2.2 Le groupe TDF
  • 2.3 Présentation de la direction technique
  • 2.4 Présentation de la Dtech Metz
  • 2.5 Département Systèmes RF
• 3 Sujet de stage
• 4 Planification théorique
  • 4.1 Base théorique
    • 4.1.1 Introduction aux transmissions numériques
    • 4.1.2 Quaternary Phase Shift Keying
    • 4.1.3 Orthogonal Frequency Division Multiplex
    • 4.1.4 Chaîne DVB-T
    • 4.1.5 Transmission hertzienne
  • 4.2 Bibliographie UIT
    • 4.2.1 L'Union internationale des télécommunications
    • 4.2.2 Résumé des recommandations trouvées
    • 4.2.3 Effet de l'atmosphère sur la liaison
    • 4.2.4 Variation de facteur k avec le temps
    • 4.2.5 Estimation du retard d'un écho réfléchi sur sol
    • 4.2.6 Estimation de taux d'amélioration
    • 4.2.7 Estimation de l'évanouissement temporaire
• 5 Transmission en modulation OFDM
  • 5.1 Développement de la maquette de transmission
    • 5.1.1 Synoptique
    • 5.1.2 Adaptations diverses
    • 5.1.3 Bruit de phase des oscillateurs locaux
    • 5.1.4 Possibilités pour améliorer le bruit de phase
    • 5.1.5 Comparaison de MER et SNR
    • 5.1.6 Atténuation maximale des plusieurs étapes
    • 5.1.7 Solution finale
  • 5.2 Développement du modèle de canal
    • 5.2.1 Théorie propagation hertzienne
    • 5.2.2 Modèle synthétisé
    • 5.2.3 Modèles standards
    • 5.2.4 Test de certains profils
    • 5.2.5 Modélisation à partir des mesures
  • 5.3 Comparaison OFDM QPSK
    • 5.3.1 Objectif
    • 5.3.2 Synoptique de test
    • 5.3.3 Résultats des mesures
    • 5.3.4 Problèmes rencontrés
    • 5.3.5 Conclusion
• 6 Technique de diversité
  • 6.1 Possibilités de diversité
  • 6.2 Choix de la technique de diversité
  • 6.3 Commutateur MPEG-TS
    • 6.3.1 Introduction
    • 6.3.2 Contenu de l'EPLD
    • 6.3.3 Validation des entrées et sorties des FIFOs
    • 6.3.4 Synchronisation des deux voies
    • 6.3.5 Principe de la commutation
  • 6.4 Test de diversité
• 7 Test sur site
  • 7.1 Introduction
  • 7.2 Analyse des résultats préliminaires
• 8 Bilan

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Arbeit befasst sich mit der Optimierung einer digitalen Funkverbindung. Das Ziel des Projekts ist es, die Qualität und Zuverlässigkeit der Übertragung zu verbessern, indem verschiedene Faktoren, die die Funkverbindung beeinflussen, analysiert und optimiert werden.

• Digitale Funkübertragung
• Optimierung der Signalqualität
• Anwendungen von OFDM-Modulation
• Diversity-Techniken
• Modellentwicklung und Simulation

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 bietet eine Einleitung zu dem Thema der Arbeit und stellt den Kontext der digitalen Funkverbindungen vor. Kapitel 2 gibt eine Vorstellung von dem Unternehmen TDF, dessen Abteilung für RF-Systeme und die DTECH Metz, wo das Praktikum stattgefunden hat. Kapitel 3 beschreibt das Thema des Praktikums, das die Optimierung einer digitalen Funkverbindung im Fokus hat. Kapitel 4 widmet sich der theoretischen Planung der Optimierung. Es behandelt die Grundlagen der digitalen Übertragung, wie z.B. die Modulationstechnik QPSK und die Multiplex-Technik OFDM.

Kapitel 5 konzentriert sich auf die Entwicklung der Übertragungsmaquette und des Kanalmodells. Es wird die Entwicklung eines Modells zur Simulation der Übertragung und der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen betrachtet. Kapitel 6 erörtert verschiedene Diversity-Techniken zur Verbesserung der Übertragung und konzentriert sich auf die Implementierung eines MPEG-TS-Schalters. Kapitel 7 behandelt die Ergebnisse der Testphase auf dem Gelände, während Kapitel 8 einen Gesamtüberblick über die Arbeit bietet.

Schlüsselwörter

Digitale Funkverbindung, OFDM-Modulation, QPSK, Diversity-Techniken, Kanalmodellierung, MPEG-TS-Schalter, Übertragungsqualität, Signalverarbeitung, Funkwellen-Ausbreitung, Simulation.

Details

• College: Mannheim University of Applied Sciences (Softwaretechnik und Datenkommunikation)
• Grade: 1,3
• Author: Michael Wiehl (Author)
• Publication Year: 2006
• Pages: 116
• Catalog Number: V153551
• ISBN (eBook): 9783640707546
• ISBN (Book): 9783640707539
• Language: French
• Tags: DVB-T digitales Fernsehen Selektiver Signalschwund selective fading Richtfunk OFDM Frequenzdiversität diversity