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.
Table des matières
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 Estimation de l'évanouissement temporaire
4.2.5 Variation de facteur k avec le temps
4.2.6 Estimation du retard d'un écho réfléchi sur sol
4.2.7 Estimation de taux d'amélioration
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 Modélisation à partir des mesures
5.2.5 Test de certains profils
5.2.6 Modèle final
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
9 Conclusion
Objectif et thématiques
Le travail présenté a pour objectif principal d'optimiser une liaison par faisceaux hertziens numériques pour la télévision numérique terrestre (TNT) en France, en faisant face aux problèmes de propagation tels que l'évanouissement de signal. La recherche se concentre sur l'amélioration de la qualité et de la disponibilité de la transmission dans des environnements fortement perturbés par des échos, en utilisant la modulation OFDM et une technique de diversité.
- Modulation OFDM et DVB-T
- Propagation hertzienne et évanouissements (fading)
- Techniques de diversité pour la disponibilité
- Développement de commutateur MPEG-TS via EPLD
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Introduction aux transmissions numériques
Les systèmes de communications numériques sont des dispositifs qui permettent de transmettre des informations numériques ou numérisées entre une source et un destinataire. Le spectre de ces informations à transmettre est en général concentré autour des basses fréquences et on appelle signal en bande de base ces informations.
L'architecture d'un tel système est donnée sur la figure ci-dessus et on retrouve des blocs communs avec un système de transmission analogique : la source de message, le modulateur, le canal de transmission, le démodulateur et le destinataire de message. La transmission des informations proprement dite s'effectue, entre l'émetteur et le récepteur sur un support de propagation qui peut être un support cuivre, une fibre optique ou en espace libre. Ce milieu de transmission peut être modélisé comme un filtre linéaire et est soumis à l'influence du bruit. Ce canal de transmission, décrit par un modèle (bruit blanc gaussien additif, trajets multiples, effet doppler) influence les performances de la liaison numérique telles que son le taux d'erreurs binaires et la dispersion intersymbole. Le taux d'erreur binaire est le rapport entre le nombre d'erreurs commises au niveau du récepteur et le nombre de bits reçus par le récepteur. Cette quantité dépend, entre autres, du rapport signal sur bruit à l'entrée du démodulateur. [Fou05] Sur le canal de transmission le signal transmis est normalement modulé sur un signal porteur. Le principe général des modulations numériques consiste à faire varier une
Résumé des chapitres
Introduction : Présente le contexte de la TNT en France et la problématique des coupures de transmission liées aux évanouissements.
Présentation de l'entreprise : Décrit les activités de TDF et le rôle du département Systèmes RF dans l'expertise et les tests radio.
Sujet de stage : Définit la mission de tester un prototype de liaison pour améliorer la disponibilité par des techniques de diversité.
Planification théorique : Analyse les principes de la transmission numérique, DVB-T et les recommandations UIT pour modéliser le canal.
Transmission en modulation OFDM : Détaille la conception d'une maquette de transmission en laboratoire et l'analyse du bruit de phase et des modèles de canal.
Technique de diversité : Explique la mise en œuvre d'une solution de diversité et la conception d'un commutateur de flux MPEG-TS.
Test sur site : Présente l'évaluation réelle de la liaison expérimentale entre les sites de Plessala et Vannes.
Bilan : Évalue l'expérience acquise sur le plan personnel et technique durant le stage.
Conclusion : Synthétise les résultats obtenus sur la validité du prototype et les pistes d'évolution.
Mots-clés
télévision numérique terrestre, TNT, OFDM, DVB-T, faisceau hertzien, évanouissement, fading, diversité, commutateur, MPEG-TS, EPLD, transmission numérique, propagation, qualité de signal, taux d'erreur binaire
Foire aux questions
Quel est le sujet principal de cette étude ?
L'étude porte sur l'optimisation des liaisons par faisceaux hertziens numériques pour le réseau de télévision terrestre en France, afin de réduire les interruptions de service dues aux évanouissements.
Quels sont les domaines techniques abordés ?
Les principaux domaines sont la transmission numérique, la modulation OFDM, le standard DVB-T, les techniques de diversité de fréquence et le développement de matériel électronique (EPLD/FPGA).
Quel est l'objectif de la recherche ?
L'objectif est d'améliorer la disponibilité de la transmission dans des zones géographiques où les trajets multiples (échos) causent des pertes de synchronisation du signal.
Quelle approche a été choisie ?
L'auteur a utilisé une approche combinant une étude théorique basée sur les recommandations de l'UIT, une simulation en laboratoire avec une maquette, et enfin des tests en conditions réelles sur le terrain.
De quoi traite le corps principal du rapport ?
Il détaille le développement de la maquette de transmission, la modélisation du canal radioélectrique et la conception d'un commutateur de flux MPEG-TS capable de sélectionner automatiquement la voie de réception la plus stable.
Quels mots-clés définissent le mieux ce travail ?
Les termes essentiels sont TNT, OFDM, faisceau hertzien, évanouissement sélectif, diversité de fréquence et commutateur MPEG.
Pourquoi le commutateur MPEG-TS est-il crucial pour la solution ?
Il permet de gérer la commutation automatique entre deux flux de réception provenant de fréquences différentes pour assurer la continuité du service même si l'un des deux canaux subit un évanouissement sévère.
Quelle est la conclusion majeure concernant la modulation OFDM ?
L'OFDM s'avère bien plus robuste que la modulation monoporteuse classique face aux échos destructeurs typiques des terrains accidentés.
- Arbeit zitieren
- Michael Wiehl (Autor:in), 2006, Optimisation d'une liaison faisceaux hertziens numériques, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/153551
