EXPERIMENTATION DRM -AGORA- EMETTEUR DRM GRASSE (CÔTE D 'AZUR)

J'ai pris un peu de vacances avant de devenir fou et au retour j'ai donc

fabriqué cette antenne ,ajusté le T.O.S et plaçé celle -ci sur le pylone

à priori j'ai à peu près les mêmes résultats qu'avec le dipôle malgré le gain de 4 à 5 dB annoncé par le concepteur de l'antenne

La surface de rayonnement de l'antenne etant beaucoup plus petite que le dipôle puisque c'est un fil de 2.5 mm2 alors que l'autre antenne est en tube de 30 mm de diamètre

pour les essais vers le ciel il faudra attendre 2012 car en ce moment la propagation est nulle

Bonjour,

Depuis une semaine nous faisons des mesures dans le secteur GRASSE CANNES et ma foi, ce n'est  pas trop mal au niveau de la pénétration en ville et a l'intérieur des batiments ,le son est  très stable, pas de coupures en roulant, de temps en temps je me demande si je ne suis pas en FM ... Non je suis bien en 26 mhz 

J'ai effectué quelques modifications au niveau de l'antenne : Je l'ai mise exactement à une longueur d'onde du sol , et depuis : plus de mails de Tchécoslovaquie ou d'Autriche et le tir est plus "horizontal"

j'ai gagné 2.5 dBµV sur CANNES en champ libre à vue de l'emetteur ,la PAR est toujours de 300W .

Actuellement j'ai à peu près la même zone de couverture qu'en FM à 50 dBµV avec 1000W PAR

d'apres les premieres constatations de propagation du 26 mhz par rapport a la FM

1000W PAR à 94 mhz = 300 W 26 mhz DRM = même couverture

Les obstacles: Derrière une colline par exemple, à un même endroit nous avons mesuré une atténuation de 30dBµV en FM et 18 dBµV en 26 mhz (Les deux émetteurs sont sur le même sîte )

Dans les batiments:  là où la FM "crachotte" le DRM passe correctement

La semaine prochaine nous allons changer le dipôle actuel avec une antenne à fil type Hertz-Conrad-Windom
L'antenne Hertz, connue aux USA sous le nom de Windom est une antenne filaire  constituée d'un élément rayonnant horizontal de longueur lambda/2 et alimenté au tiers de sa longueur par un fil d'alimentation (feeder) unique. En principe ce feeder ne participe (presque) pas au rayonnement

Avec ce type d'antenne qui a un lobe vertical trés sérré nous allons pouvoir augmenter la PAR sans passer par Pekin

Demain je vais à MARSEILLE je vais en profiter pour écouter  le DAB en test et faire quelques "captures de son" afin de comparer avec le DRM

Je mettrai sur le blog dans quelques jours des  enregistrements d'émissions en direct reçues sur le recepteur DRM pour que les visiteurs  puissent ecouter

Digital Radio Mondiale est une norme de radiodiffusion numérique pour les ondes courtes, moyennes et longues (fréquences en dessous de 30 MHz). Il a été développé par un consortium de diffuseurs, de constructeurs d'émetteurs/récepteurs et de centres de recherche.

Le consortium existe depuis 1998, et le lancement officiel du système DRM a eu lieu en juin 2003 à Genève. Les spécifications du consortium ont été converties en norme européenne par l'ETSI (référence : ES 201 980) et sont reconnues par l'Union internationale des télécommunications (ITU) comme moyen de radiodiffusion numérique pour ces gammes d'ondes. Radio France Internationale, Télédiffusion de France, Deutsche Welle, Voice of America,  ont pris part à la formation du consortium DRM. Le Syndicat National des Radios Libres (l'organisation professionnelle regroupant les radios associatives en France) est venu renforcer le consortium, ainsi que Littoral AM, la première radio régionale a avoir choisi de diffuser ses programmes en DRM, qui en est membre depuis 2005.

Principe

L'idée de base pour la création de ce système numérique est que les ondes courtes, moyennes et longues offrent en analogique déjà un certain nombre d'avantages par rapports aux autres systèmes de radiodiffusion (satellite, terrestre VHF, ...):

·        Couverture possible à très large échelle (nationale, internationale) avec un seul émetteur. Aucun équipement intermédiaire n'est a priori prévu entre l'émetteur et le récepteur ce qui représente une sécurité.

·        Un récepteur onde courte est compact, léger et simple. Il ne nécessite par exemple pas de devoir pointer une antenne à un endroit précis comme dans le cas du satellite.

Par contre la diffusion numérique offre toutes sortes d'avantages par rapport à la diffusion analogique traditionnelle en AM :

·        Qualité de son améliorée. Plus de parasites et de bruits de fond. Comparable dans certains cas à de la radiodiffusion FM.

·        Identification des stations reçues. Recherche de station améliorée. Il n'est plus nécessaire de consulter des longues listes pour savoir quelle chaîne est captée.

·        Ajout de données associées au programme : texte défilant, images.

·        Pour une même zone de couverture, un émetteur DRM a besoin d'environ 4 fois moins de puissance qu'un émetteur AM. Ceci représente une économie non négligeable d'énergie et une diminution des rayonnements à proximité de l'émetteur quand on sait que les puissances utilisées sont souvent très élevées (souvent des centaines de kilowatts).

Depuis le lancement officiel, le nombre de stations émettant en DRM ne cesse d'augmenter et celles-ci peuvent souvent être captées dans toute l'Europe.

La réception de programmes émettant en DRM implique forcément l'utilisation d'un nouveau récepteur. Pour le moment ceux-ci se font rares mais il est d'ores et déjà possible de réceptionner les signaux en utilisant certains récepteurs AM traditionnels en les modifiant et en les couplant à un ordinateur qui se charge du décodage grâce à un logiciel., les premiers récepteurs voient le jour en 2006 et la tendance est au récepteur multistandard accueillant d'autres normes numériques (DAB/DMB, MP3,...) et les standards analogiques AM et FM.

Technique du système 

Codage de source

Les débits de donnée utiles atteints par DRM vont de 8 kbits/seconde à 20 kbits/seconde pour un canal de radiodiffusion standard (10kHz de largeur de bande) et peuvent même aller jusqu'à 72 kbit/s en couplant plusieurs canaux. Le débit dépend aussi de plusieurs autres paramètres comme le niveau de robustesse souhaité (correction d'erreur), la puissance et les conditions de propagation. Ainsi plusieurs possibilités existent dans DRM pour coder le signal audio, ce qu'on appelle le codage de source :

·        MPEG-4 AAC (Advanced Audio Coding) qui est un codage perceptuel adapté à la voix et la musique comme MPEG-1/2 Layer 3 (mp3).

·        MPEG-4 CELP qui est un codage prévu pour la voix uniquement (vocodeur) mais possède un grande résistance aux erreurs et nécessite un faible débit de données.

·        MPEG-4 HVXC qui est également un codage pour la voix mais qui nécessite un débit de donnée encore plus faible.

·        SBR (Spectral Bandwidth Replication) qui est en fait une extension aux codeurs précédents et qui permet d'augmenter la largeur de bande et reproduire ainsi les fréquence aigües lorsque les débits de données sont faibles.

·        Stéréo Paramétrique (PS) qui est une extension de SBR pour reproduire un signal stéréo.

Le diffuseur peut ainsi choisir le mode qu'il souhaite en fonction de ses besoins. Le mode le plus couramment utilisé actuellement est le AAC+SBR qui permet une reproduction avec une qualité proche à de la diffusion FM. Celui-ci nécessite cependant un débit de donnée suffisant (au moins 17 kbit/s).

Largeur de bande

La diffusion peut être effectuée sur différentes largeurs de bande:

·        9kHz ou 10kHz qui sont les largeurs de bande standards des canaux de radiodiffusions pour les ondes courtes, moyennes et longues (< 30MHz). En choisissant ces largeurs de bande on reste ainsi en accord avec la planification des fréquences effectuées dans ces bandes de fréquence.

·        4,5kHz ou 5kHz qui sont des demi-canaux et qui sont prévus dans le cas ou le diffuseur souhaite faire de la diffusion en simulcast sur le même émetteur, c’est-à-dire émettre simultanément en analogique AM et en numérique DRM.

·        18kHz ou 20kHz qui correspond à coupler deux canaux standards si la planification des fréquences le permet. Cela permet d'offrir un service de meilleure qualité.

Modulation

Pour la transmission, la modulation utilisée par la DRM est une constellation QAM (Quadrature Amplitude Modulation) avec un codage d'erreur qui peut être variable. L'ensemble du canal radio est codé selon le procédé OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) qui permet d'obtenir une excellente robustesse du signal par rapport aux échos destructifs de propagation. Le principe consiste à obtenir une importante densité spectrale en répartissant le flux total du signal numérique sur de nombreuses sous-porteuses modulées individuellement en QAM. D'autre part les phases de ces sous-porteuses sont orthogonales entre elles dans le but de renforcer la diversité du signal par rapport aux échos de propagation.

Le choix des paramètres de transmission dépend de la robustesse souhaitée et des conditions de propagation des ondes radio. La transmission est en effet affectée par le bruit, les perturbations, les trajets d'onde multiples et l'effet Doppler.

Il est ainsi possible de choisir entre plusieurs niveaux de codage d'erreur et plusieurs constellations : 64-QAM, 16-QAM et 4-QAM. La modulation OFDM possède également des paramètres qui doivent être ajustés en fonction des conditions de propagation. Il s'agit en gros de l'espacement entre les porteuses qui déterminera la robustesse face à l'effet Doppler (décalages en fréquence) et l'intervalle de garde qui déterminera la robustesse face aux trajets d'ondes multiples (décalages en temps). Le consortium a donc fixé quatre modes possibles fixant les paramètres OFDM. Les voici en commencant par le canal aux conditions de propagation les plus favorables :

·        A : canal de transmission de type Gaussien avec peu de trajet multiple et peu d'effet Doppler. Ce mode est adapté à une diffusion locale ou régionale.

·        B : canal de transmission avec comme conséquence un étalement en temps (dû à des trajet multiples avec de grandes différences de trajet). Ce mode est adapté à une diffusion à moyenne échelle, il est fréquemment utilisé.

·        C : comme le mode B mais avec un effet Doppler plus élevé (dû en majeure partie aux changements rapides de trajets d'ondes). Ce mode est adapté à une diffusion longue distance.

·        D : comme le mode B mais avec un étalement en temps et un effet Doppler très important. Ce cas se présente dans certains cas lors de propagation à très longue distance, de l'hémisphère Nord à l'hémisphère Sud par exemple.

Le compromis entre tout ces paramètres se situe entre robustesse par rapport aux conditions de propagation et débit de donnée utile disponible pour le service.

Ce tableau présente quelques valeurs en fonction des modes de protection. Plus l'espacement entre porteuse est grand plus le système est résistant à l'effet Doppler. Plus la durée de l'intervalle de garde est grande plus le système est résistant aux trajets multiples des ondes.

Entrelacement en temps (time interleaving)

Un autre mécanisme est en place pour pallier les pertes de signal profondes (deep fading) dûes aux conditions de propagation ou perturbations transitoires. C'est l'entrelacement en temps (time interleaving) qui consiste à mélanger, brasser sur un certain temps les données de telle manière qu'une perte de signal soit répartie en peu d'erreurs sur une longue durée plutôt qu'en beaucoup d'erreurs sur une courte durée. En effet, les mécanismes de correction d'erreur sont plus à même de corriger des erreurs dispersées plutôt qu'un longue suite d'erreurs qui se suivent (une disparition soudaine du signal). DRM spécifie donc 2 temps d'interleaving possible : 400 millisecondes ou 2 secondes. À noter que plus le temps d'interleaving est long plus le récepteur mettra de temps à recevoir le signal lorsque l'on change de fréquence.

Canaux logiques

En fait certaines composantes du système ont besoin d'être plus fortement protégées que d'autres pour assurer la transmission. Pour cela le système DRM effectue un multiplexage de différents canaux en un seul avant la transmission. Chaque canal a la possibilité d'avoir une robustesse différente grâce à une constellation (QAM-16, QAM-64, ...) et un codage d'erreur différent (par contre le mode de transmission OFDM est le même pour tout ces canaux). Ces canaux sont :

·        MSC (Main Service Channel) canal principal de service. C'est celui qui transporte le service à proprement parler soit les données audio et les données associées (textes, et images). Son débit est donc élevé.

·        SDC (Service Description Channel) canal de description du service. Ce canal contient des information complémentaires concernant les services (comme la langue, les changements, l'heure, etc) et permettre ainsi le décodage des différents flux MPEG ou Data.

·        FAC (Fast Access Channel) canal d'accès « rapide ». Celui-ci transporte les informations minimum concernant la modulation utilisée ainsi que les types des différents services (radio). Il permet au récepteur de se paramétrer correctement pour démoduler le signal et décoder le service identifié grâce à un code unique attribué au diffuseur. C'est donc le premier canal qui est décodé par le récepteur, son débit de donnée est faible. Il doit être robuste par rapport aux 2 autres.

·        générateur de porteuse. Ce n'est pas un canal à proprement parler mais un mécanisme qui consiste à fixer certaines porteuses OFDM, c’est-à-dire ne pas les moduler et les laisser constantes. Certaines sont définitivement fixes et d'autres sont fixées à intervalles régulier suivant un motif prédéfini. Ce mécanisme permet au récepteur lorsqu'il trouve un signal DRM, de rapidement régler précisément sa fréquence et de se synchroniser au signal de l'émetteur.

Codage d'erreur

Le codage d'erreur peut être plus ou moins robuste.

Ce tableau montre les débits utiles disponibles (en kbit par seconde) en fonction de la classe de protection avec des modes de transmission OFDM A ou B, des modulation de porteuses du canal principal différentes de 16 ou 64 QAM et des largeurs de bande de 9 ou 10kHz:

DRM+

Tandis que la norme DRM est conçue pour les bandes de radiodiffusion inférieures à 30 MHz, le consortium DRM a voté en mars 2005 un projet d'extension du système aux bandes VHF jusqu'à 120 MHz. DRM+ sera le nom de cette nouvelle technologie. Les procédures de développement, de tests, d'homologation et de configuration sont prévues pour le créneau 2007 à 2009. Une bande passante de canal plus large est utilisée, ce qui permettra aux stations de radio de diffuser des flux audionumériques plus élevés et donc de bien meilleure qualité. Une bande passante de 50 kHz en DRM+ autorisera un programme audionumérique presque comparable à la qualité d'un CD audio (pour rappel les CD audio sont échantillonnés à 44,1 kHz avec une quantification sur 16 bits). Un canal DRM+ de 100 kHz pourra avoir une capacité suffisante pour diffuser une voie vidéo : il serait ainsi possible de transmettre un canal vidéo mobile en DRM+ sans faire appel aux technologies DMB ou DVB-H. Le procédé de radiodiffusion DRM+ est en attente de validation et de normalisation auprès de l'ETSI.

Conclusion

Contrairement à de la diffusion analogique AM, la diffusion numérique DRM offre un grand nombre de degrés de libertés au diffuseur pour le codage du son et la transmission. Cela implique donc qu'il définisse précisément ses besoins et sa zone de couverture. Heureusement, ceci reste transparent pour l'auditeur car le récepteur se règle automatiquement.

31 juillet 2008
MESSAGE DE DAVID

Bravo et bon anniversaire(AGORA 25 ans).
J'ai hâte de lire votre rapport d'écoute en DRM dans les maisons. Il est
intéressant de savoir que Agora FM pourrait être reçue en Allemagne avec
juste 300W... Que se passerait-il si une radio Allemande émettait sur la
même fréquence ?
Que se passera-t-il dans 6 ans, lorsque le cycle solaire sera à son
maximum et que les Sporadic-E perturberont la bande des 26Mhz jusqu'à 10
heures par jour ? Les touristes allemands seront sans doute heureux
d'entendre leur radio locale de Nuremberg à Nice...

Avec ce trait d'humour, je vous suggère de compléter vos tests avec un
partenaire allemand sur la même fréquence, comme l'université de
Nuremberg, afin de voir si vous les brouillez et inversement. Ce test n'a
jamais été réalisé.

Bien à vous

David Blanc

réponse d' ANDRE

David,

Votre réflexion est intéressante: ce phénomème est possible  si les pires
conditions sont réunies. Mais si on pense au pire on ne fait plus rien !

Moi aussi j'ai reçu une station allemande de 100 watts pendant 4 minutes
l'autrichien n'a reçu le signal que 9 minutes avec 300 watts et c'est
normal.
Le but de la manoeuvre est de maîtriser la transmission  de façon qu'elle
ne fasse pas de "bond".
Je trouve  très intéressant de savoir qu'un radioamateur autrichien a
capté le signal : nous avons besoin de personnes qui  participent à  l'expérimentation activement.
Si vous regardez les planifications DRM vous verrez que les puissances
sont de l'ordre de 100 watts et même moins en DRM 26.
Je pense que le travail de réflexion sera sur la conception d'une antenne
avec un lobe "cylindrique" anti couche "e" à effet de sol.
Si vous avez des préconisations à ce sujet, je suis preneur.
Au niveau des fréquences allemandes j'ai mis sur le site le listing toutes
les fréquences mondiales. La fréquence 25.775 est réservée à la France
uniquement (TDF et AGORA), les Allemands utilisent d'autres fréquences.

Réponse de David:

Oui, tout l'enjeu est celui d'une antenne qui empêche les radiations
verticales.

Connaissez-vous celle-ci ? http://www.tcibr.com/26-mhz-local-coverage.html

réponse d' André:

C'est celle que j'ai mis dans le dossier de demande d'expérimentation au C.S.A . Cette antenne filaire très intéressante va être installée après le 15 août .Je voulais tester le dipôle en premier. Il y a aussi une 3 éléments à tester.

La comparaison avec les propagations "folkloriques" des ondes FM en été a
ses limites. En numérique, une perturbation distante pourrait rendre la
réception nulle. C'est certes un cas extrême, mais je vois mal expliquer à
une radio qui a investi dans un émetteur DRM que c'est "normal" qu'on ne
la capte plus à certains moments de l'après-midi...
On reproche souvent les perturbations en DRM 26 dues aux appareils
électriques concentrés en ville. Avez-vous des résultats sur la réception
en ville dense?

Réponse d' André:

En petites ondes et en grandes ondes je suis d'accord, mais le 26 mhz est quand même moins sensible aux rayonnements des appareils ménagers et autres alimentations à découpage.

Il s'agirait de trouver le parfait compromis entre faible puissance et
réception indoor suffisante en ville pour couvrir une zone équivalente à
votre signal FM actuel (100W? 200W?). Cette info sera de la plus grande
utilité au CSA, car les rapports (TDF, VDL) qui ont été fait sont assez
négatifs sur cette norme, mais là encore il faut être prudent, ces
sociétés n'ayant pas grand chose à gagner à promouvoir le DRM26.

Réponse d'André:

C'est pour cela que nous faisons cette expérimentation. Les rapports négatifs que j'ai lus concernent  surtout le DRM en grandes ondes et ondes moyennes et n'ont rien a voir avec le 26 Mhz

Combien coûte un tel émetteur?

Réponse d' André:

Le prix du modulateur n'est pas excessif. Je ne peux pas donner de prix ici.

Jusqu'à quel débit audio utile pouvez-vous monter en conservant une bonne
protection du signal ? (On nous parle de 48kbps... est-ce vraiment possible?)Votre encodeur vous permet-il d'envoyer des MOT, DLS + image fixe?
Avez-vous essayé le diffuser sur une largeur de bande doublée (20khz) ?

Réponse de ANDRE:

Le débit maximum sur l'appareil que nous avons est 48 kb/s avec une BP de 20 khz en laissant quelques kb/s pour le SDC. en fait pour le flux musical : seuls  40 kb/s sont exploitables

mais beaucoup de récepteurs n'acceptent pas le MSC  Il a fallu "upgrader" le Morphy Richards pour qu'il accepte le signal à 20khz.

D'autre part nous avons testé ces deux streams au tout début de l'expérimentation:

Test en 20 khz  : en roulant,  le champ était bon mais le MSC se coupait  souvent, par contre le son était excellent. Eh oui 48 kb/s en AAC+ c'est bon (Il faut dire que les récepteurs sont prévus surtout pour le 10 khz, supportent le 18 khz, mais pas trop le 20 khz ; même l'himalaya DRM2009)

Nous avons testé le 18 khz avec 40kb/s  durant une après midi avec 450 watts : c'était un peu mieux en roulant mais la pénétration sur CANNES à l'intérieur des bâtiments etait moyenne

J'ai aussi testé  le mode 20khz avec 2 services radio complets avec des noms différents au labo

Le récépteur affichait les deux radios avec leurs données correspondantes et on pouvait choisir.

Finalement en écoutant les autres radios DRM, Deutche Welle ,BBC,et autres qui  émettent en  ondes courtes  entre 6 et 15 Mhz on s'aperçoit qu'elles sont toutes en 10khz avec 18.4kb/s aac+ et que leur son est correct.

J'ai donc mis les mêmes paramètres, j'ai baissé la puissance à 300 watts et depuis j'ai une réception uniforme en roulant , je n'ai plus de coupures et je peux trimbaler le récepteur dans les bâtiments sans passer pour un blaireau*, je dépasse même légérement la zone de couverture FM actuelle sans coupures.

On peut envoyer des informations mais c'est quand même limite ,des logos, des textes défilants et de l'information en direct mais dans ce cas  là il faut réduire le flux MSC au détriment de la qualité audio.

* Blaireau: animal qui fouille toute la maison avec le poste a la main pour trouver l'endroit ou çà marche

Merci pour votre message.

Bien à vous,

André
responsable technique du test AGORA DRM

Toutes ces questions sont essentielles pour le SNRL et le CSA.

Bravo en tout cas pour vos premiers résultats encourageants.
David Blanc

Le consortium de DRM est heureux de savoir qu’une expérimentation DRM26 se déroule en France. Nous allons suivre ces tests avec un intérêt particulier. Nous serions ravis si vous pouviez partager les résultats de ces tests avec nous et l’ensemble du consortium.

Le consortium DRM est ravi de vos experimentations en DRM 26.

Bien cordialement

Fanny Podworny
DRM Communications & PR Assistant
_____________________________________

Fanny.Podworny@bbc.co.uk
pressoffice@drm.org

http://www.baseportal.com/cgi-bin/baseportal.pl?htx=/drmdx/main

Pour effectuer les tests de réception DRM nous avons 3 récepteurs:

HIMALAYA 2009 (gracieusement fourni par ELETEC)

Himalaya DRM-2009

-- La radio numérique DAB en bande III et L-Band
-- DRM, Digital Radio Grandes ondes,ondes  moyennes, ondes courtes
-- L-M-K-réception analogique, radio FM avec RDS
-- Enregistrement sur carte SD, enregistrement automatique, lecteur MP3, lecture de carte SD
-- Pause-fonction avec des enregistrements dans une mémoire intermédiaire  DAB et DRM
-- Guide de programme électronique (EPG) en DAB
-- 40 stations en mémoire (10 en FM, AM analogique, DAB et DRM)
-- Antenne externe, sortie casque, sortie numérique,  deux haut-parleurs
-- Piles (durée de fonctionnement 3 heures), adaptateur secteur fourni  et Poignée de transport

MORPHY RICHARDS (prêté gracieusement par le Syndicat national des radios libres)

Morphy Richards -

DRM-radio de 150 kHz à 30 MHz
Radio DAB bande III et bande L, ondes ultra-courtes-RDS
EPG, enregistrement, SD-carte
IPod port, Line-Out, un raccordement au réseau

Et  un récepteur JRC N545 tous modes 0 à 30 mhz avec soft DREAM relié au PC

Analyseur de spectre  pour les mesures de champs

(gracieusement mis à disposition par André)

Tout d'abord je veux remercier La societé ELETEC pour nous avoir permis d'expérimenter le DRM sur la Côte d'Azur et le Syndicat national des radios libres (SNRL) pour son soutien.

Les radios associatives  pourront- elles se permettre d'émettre en numérique avec une qualité remarquable pour un prix raisonnable? Il suffit d'un modulateur et d'une antenne pour émettre en DRM 26. Nous avons  une autorisation de 1000 W pour les tests, mais il semble que 200 W sont largement suffisants pour couvrir un département (extérieur et intérieur des batiments )

Le DRM utilise la modulation orthogonale OFDM  comme la TNT le DAB et le T-DMB (COFDM)

Sur les documents ci-dessous vous pouvez voir que le signal qui ne prend que 10 khz de bande passante est d'excellente qualité : la mesure a été effectuée à 17 km de l'émetteur et non à vue de celui-ci .

Le codage est  l'AAC+ stéréo et ne prend que 18.5 kb/s et la bande passante audio de 20hz a 12.5khz environ.