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Adaptive Modellierung der nicht-linearen DRM-Sendereffekte zur Reduktion der Betriebs- und Hardwarekosten von Hochleistungssendern

Projektbeschreibung

Aufgrund der weltweit voranschreitenden Digitalisierung des Hörfunks in den nächsten Jahren sind technische Lösungen notwendig, welche die Anforderungen der Senderbetreiber, Hörer und Hersteller erfüllen. Die DRM Technologie (Digital Radio Mondiale) hat großes Potential, sich als ein Standard für digitalen Hörfunk in MW, LW und KW zu etablieren. Aufgrund der hohen Sendeleistungen, die für eine großflächige Abdeckung notwendig ist (bis zu 1 MW), haben Verbesserungen der Sender-Effizienz ein großes Energiesparpotential. Dadurch können die Energiekosten der Senderbetreiber deutlich gesenkt und durch die entstehenden CO2 Einsparungen ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden (Green IT).

RFmondial entwickelt und vertreibt Modulatoren für den digitalen Radiostandard DRM. Die Übertragungstechnologie von DRM basiert auf OFDM. Die daraus entstehende Signalform stellt für die Senderhersteller wegen zu hohem Verhältnis von Maximalpegel zu Mittelwert (peak-to-average power ratio, PAPR) eine große Herausforderung dar. Die Leistungsverstärker im Bezug auf Effizienz nicht optimal betrieben werden. Eine Weitere Herausforderung für den Sender ist der kurzfristige Einbruch der Leistung gegen Null (zero power prevention, ZPP) wegen nicht konstanter Einhüllende des Signals.

Projektziel

Es ist vorgesehen durch Modellierung der nicht-linearen Sendereffekte eine Reduktion der Betriebs- und Hardwarekosten von Hochleistungssendern zu erreichen. Zur Umsetzung dieser anspruchsvollen Zielsetzung werden Algorithmen zur Prävention nichtlinearer Hochleistungssendereffekte entwickelt und bewertet. Hierbei werden folgende Eigenschaften, bzw. Funktionalitäten angestrebt:

  • Robustes Verfahren zur Crestfaktor Reduktion
  • Verringerung des Crestfaktors des DRM Signals
  • Verringerung der Nulldurchgangsproblematik und damit der Signalstörung bei leistungsstärkeren Sendern

Um die entwickelten Verfahren im Realbetrieb zu testen, werden die entwickelten Verfahren in der Praxis an realen Sendern getestet und optimiert. Im Ergebnis wird zudem für die Betreiber der Sender eine erhöhte Effizienz durch reduzierte Installationskosten (kleinere Fläche/Gebäude, weniger Kühlanlagen) sowie Senkung der laufenden Energiekosten inkl. der Kühlkosten erzielt.

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