В качестве помехоустойчивого кодирования применяется перемежение данных, отличающихся значениями относительной скорости сверточного кода от С(1/2) до С(5/6). Перемежение данных в системах COFDM реализуется и по времени, и по частоте, что позволяет восстанавливать сигнал при высоком уровне селективного замирания в радиоканале. Кроме того, для борьбы с этим явлением в поток вводятся пилот сигналы, позволяющие приемнику оценить степень затухания сигналов на каждой несущей частоте.

Каналы, входящие в MSC, подразделяются на 2 части, различающиеся по значимости информации для правильного декодирования. Они подвергаются помехоустойчивому раздельному кодированию, характеризующемуся разной степенью помехозащищенности. Перемежение осуществляется после многоуровневого кодирования канала, причем глубина перемежения (параметр D) варьируется согласно предсказанным условиям распространения радиоволн. В соответствии с этим перемежение может быть коротким, когда суммарная задержка сигнала составляет 800 мс, и длинным - в этом случае задержка достигает 2,4 с (указанные значения приблизительны).

Структурная схема тракта формирования сигнала формата DRM представлена на рисунке 12.

Рассмотрим назначение элементов данной схемы:

Кодер источника обеспечивает адаптацию входящих данных к соответствующему формату передачи. Исходное кодирование звука в кодере предполагает компактное высокоэффективное сжатие звукового сигнала.

Мультиплексор объединяет цифровые потоки и комбинирует уровни помехоустойчивости данных и сигналов в канале передачи.

Скремблер обеспечивает псевдослучайную структуру последовательности.

Канальный кодер обеспечивает защиту от помехи канала передачи и отображает цифровую закодированную информацию для последующей квадратурно-амплитудной модуляции.

Перемежение символов осуществляет псевдослучайное перемешивание символов определенным образом в кодовой последовательности, что способствует разбросу ошибок.

Пилот-генератор обеспечивает подачу в канал сигнала, с помощью которого в приемнике появляется информация о состоянии канала для его последующей демодуляции.

Рисунок 12.

ODFM-сигнал-генератор преобразует каждое множество ODFM-символов в соответствующую временную область сигнала.

Модулятор переносит цифровой ODFM-сигнал в аналоговый вид.

Гибкость формата DRM позволяет адаптировать его к любому диапазону частот в полосе ниже 30 МГц (DRM), в полосе 30МГц - 108МГц (DRM+) и к различным условиям распространения сигнала. Возможно, именно это в сочетании с новыми эффективными системами компрессии позволило DRM победить в конкурентной борьбе с другими аналогичными системами.

При ограничениях, свойственных радиовещательным каналам в диапазонах частот ниже 30 мГц, и с учетом параметров кодирования и модуляции, цифровая скорость передачи сигнала на выходе кодера источника должна находиться в пределах от 8 до 72 кбит/с. Чтобы обеспечить оптимальное качество, при таких скоростях передачи данных, в системе предусмотрены различные, упомянутые выше, алгоритмы кодирования источника (на основе стандарта MPEG-4).

Отечественной, рассмотренной в данном параграфе, системы: кодер - модуляторов, мультиплексоров, и т.д., нет, как и нет программного обеспечения для производства такой аппаратуры. Использование зарубежного программного продукта не позволит произвести закрытие служебных каналов и приведёт ко многим другим негативным факторам, существенно ограничащим возможности использования формата DRM в полном объёме. А это в свою очередь, приведёт к потере огромной материальной прибыли, сделает проект экономически низкоэффективным.

Поэтому, одной из наиглавнейших задач, стоящих перед Российскими специалистами, является скорейшая разработка, создание и производство такой аппаратуры. От этого во многом зависит скорость и успех внедрения формата DRM в Российской Федерации.

То есть, для скорейшего внедрения формата DRM в Российской Федерации необходимо провести НИР, ОКР на темы:

1. «Разработка кодера MPEG-4 ISO/IEC 14496 и мультиплексора канала MSC для системы DRM».

2. «Разработка OFDM/QAM-модулятора для системы DRM».

Основные требования и технические задания к данным НИР, ОКР приведены в Приложении 1. В Приложении 1 также определены организации и коллективы, способные решить данную задачу.

3. «Разработка DRM демодулятора для создания радиоприемников».

4. «Разработка управляющего процессора пользовательского интерфейса радиоприемника».

5. «Разработка программного обеспечения автоматизированного радиовещания для радиовещательных компаний формата DRM».

6. «Разработка системы информационного взаимодействия региональных представительств DRM радиокомпаний».

7.1.4 Принцип построения радиопередающих устройств (РПДУ) для обеспечения возможности их работы в обобщённом режиме с амплитудной (АМ), динамической (ДМ), однополосной (ОМ) модуляцией и цифровом стандарте DRM

В настоящее время в Российской Федерации для обеспечения возможности проводить вещание в DRM формате используются РПДУ типа «ПУРГА», работающие в режиме линейного усиления модулированных колебаний (ЛУМК) и обеспечивающие, в лучшем случае, промышленный КПД не более 15%. Для обеспечения линейности, требуемой стандартом DRM, эти РПДУ используются на 30% от своей номинальной мощности, что существенно ухудшает их энергетические показатели, не доводя линейные характеристики до требуемого уровня. Построение новых РПДУ (работы, проводимые в г. Талдоме ФГУП «РТРС», «Голос России», ОАО «НТЦ-РС») по принципу построения передатчика ни чем не отличаются от устаревшего (для нашего случая навсегда) режима (ЛУМК) и, поэтому, ожидать чуда по улучшению энергетической эффективности и качества таких передатчиков не приходится. Как временная мера, для того, чтобы иметь возможность в данный момент времени отечественными РПДУ транслировать программы иновещания «Голос России», она необходима. Однако в дальнейшем требуется кардинальное изменение принципа построения современных, отечественных РПДУ, при котором должны обеспечиваться высокая унификация, конкурентоспособность, энергетическая эффективность, совместимость для различных режимов модуляции, автономность работы, повышенная надёжность и приемлемая стоимость устройств. Это требует радикального пересмотра существующих структурных схем и полный отказ от старых (допотопных) неэффективных технических решений. За рубежом существуют эффективные передатчики, обеспечивающие функционально необходимые технические показатели, но приобретение их на Западе требует значительных валютных затрат (до 5 млн. долларов США за единицу в зависимости от мощности и комплектации). Кроме того, приобретение зарубежных передатчиков сделает Россию полностью зависимой, в т.ч. и в смежных военно-технических областях (например, техника СДВ - связь с погруженными подводными объектами).

Также, переход на зарубежные передатчики полностью парализует еще функционирующие отечественные производства (например, производство мощных электровакуумных приборов).

Учитывая богатейший отечественный опыт в области мощного радиостроения (по всем показателям советские РПДУ до 1975 года были лучшими в мире, на отечественных передатчиках разработки 50-70годов в настоящее время работает практически вся техника ФГУП «РТРС»), В России есть все необходимые и достаточные условия для организации и создания, отечественных РПДУ не уступающих ни по каким параметрам зарубежным аналогам. Для этого требуется эффективная сплочённая совместная работа учёных (ВУЗЫ, ФГУП с научно-технической направленностью, НИИ, научно-производственные центры), производственников, эксплуатации (ФГУП «РТРС»), а также коллективов радиокомпаний, в первую очередь - ФГУП «ВГТРК», «Голос России», «Радио России».

Анализ структурной схемы радиопередающих устройств (РПДУ).

Принцип построения общей структурной схемы передатчиков, работающих в режимах АМ, ДМ, ОМ и DRM основан на использовании новейших научно-технических и технологических методах усиления и преобразования электрической энергии, современных видах модуляции и суммирования высокочастотных мощностей. Эти методы позволяют проектировать и производить отечественные РПДУ не уступающие, а по некоторым показателям превосходящие зарубежные аналоги.

Для нахождения оптимального схемотехнического и конструкторско-технического построения РПДУ первоначально сформулируем основные требования к структуре построения передатчиков, при которой будут выполняться основные условия, а именно:

- высокая степень унификации для РПДУ различных мощностей; (использование однотипных узлов, блоков, элементов конструкции, технологических процессов, технических решений и т.п., при построении всего ряда транзисторных РПДУ);

- высокая эффективность работы; (высокая надежность и качество передаваемого сигнала, низкое энергопотребление, достигаемое путем использования ключевых методов усиления электрической энергии в РЧ генераторе и ЗЧ модуляторе передатчика, улучшенные массогабаритные показатели, низкое значение эксплуатационных затрат, низкая себестоимость изделий и т.п.);

- необслуживаемая эксплуатация РПДУ; (использование современных систем диагностики, контроля, автоматики, дистанционного управления, защиты, обеспечивающих работоспособность РПДУ без вмешательства человека, обслуживающего персонала);

- совместимая работа в режимах амплитудной (АМ), динамической (ДМ), однополосной (ОМ), цифровой (DRM) модуляций, (оптимальное построение РПДУ, позволяющее осуществлять работу в режимах АМ, ДМ, ОМ, DRM без изменения схемотехнической структуры построения, основных режимов работы и без перестройки предоконечных и оконечных каскадов передатчика).

Структура схемотехнического и конструкторско-технического построения разрабатываемого ряда в обязательном порядке должна всемерно способствовать выполнению вышеперечисленных требований.

В самом общем случае радиосигнал, несущий в себе информацию, можно представить в виде

(1)

в котором амплитуда А или фаза изменяются по закону передаваемого сообщения.

Если А и - постоянные величины, то выражение (1) описывает простое гармоническое колебание, не содержащие в себе никакой информации. Если А и (следовательно, и ) подвергаются принудительному изменению для передачи сообщения, то колебание становится модулированным.

В зависимости от того, какой из двух параметров изменяется - амплитуда А или угол - различают два основных вида модуляции: амплитудную и угловую. Угловая модуляция, в свою очередь, подразделяется на два вида: частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ). Эти два вида модуляций тесно связаны между собой, и различие между ними проявляется лишь в характере изменения во времени угла при одной и той же модулирующей функции.

Модулированное колебание имеет спектр, структура которого зависит как от спектра передаваемого сообщения, так и от вида модуляции. То обстоятельство, что ширина спектра модулирующего сообщения мала по сравнению с несущей частотой 0, позволяет считать А(t) и (t) медленными функциями времени. Это означает, что относительное изменение A(t) или (t) за один период несущего колебания мало по сравнению с единицей.

Известно, что амплитудная модуляция, в частности анодная модуляция, основана на процессе перемножения двух сигналов



При этом для случая однополосной модуляции (ОМ) напряжение, вырабатываемое возбудителем РПДУ, имеет вид:

(2)

где M(t) - безразмерный коэффициент, пропорциональный амплитуде модулирующего сигнала и, отображающий степень и характер изменения амплитуды однополосного сигнала в процессе модуляции 0М(t)1. То есть, однополосный сигнал является радиосигналом, получаемым в результате одновременной модуляции амплитуды и частоты (фазы) колебания.

На рис.13 приведена упрощенная структурная схема РПДУ, позволяющая осуществлять три вида модуляции АМ, ДМ, ОМ. Для передачи однополосного сигнала (см. рис.13) выбрана система модуляции по методу Верзунова (Канна). Исходный однополосный сигнал (2), формируемый возбудителем (1) (синтезатором частоты) см. рис.13 поступает на два канала. В канале радиочастоты сигнал (2) ограничивается по амплитуде ограничителем РЧ сигнала (см. блок 2 на рис.6). На выходе блока 2 (рис.13) формируется сигнал, имеющий постоянную амплитуду и модулированный по частоте (фазе) в соответствии с исходным ОМ сигналом (2). РЧ усилитель видеосигнала (3) усиливает по мощности выходной сигнал амплитудного ограничителя (2) до уровня необходимого для управления мощными силовыми транзисторами РЧ генератора (4) рис.13 РЧ генератор (4) обеспечивает требуемую мощность радиочастотной составляющей ОМ сигнала модулированную по частоте (фазе).

Uзч(t)

Рис.13

Упрощенная структурная схема РПДУ,

позволяющего осуществлять модуляции вида: АМ, ДМ, ОМ.

( здесь рассматривается случай однополосной модуляции)

- - однополосно-модулированное колебание, вырабатываемое возбудителем (1);

- - ограниченная в блоке 2 радиочастотная составляющая ОМ сигнала с угловой модуляцией;

- - продетектированная составляющая ОМ сигнала (огибающая ОМ сигнала);

- - выходной, усиленный в К раз ОМ сигнал (выходное напряжение, подаваемое на антенну РПДУ),

где: М(t)-безразмерный коэффициент, пропорциональный амплитуде модулирующего сигнала и отображающий степень и характер изменения амплитуды однополосного сигнала в процессе модуляции 0 <М(t)<1;

Um--максимальная амплитуда однополосного сигнала;

К1, К2, К-коэффициенты передачи соответствующих каскадов (см. Рис.13).

В канале низкой частоты однополосный сигнал (2) первоначально подвергается безинерционному детектированию огибающей. Эта операция происходит в блоке 5 (см. рис.13). Выходной сигнал (огибающая ОМ сигнала) k2M(t)Um подается на многофазный широтно-ступенчатый преобразователь (6), где преобразуется в ряд широтно-модулированных импульсных последовательностей, сдвинутых по фазе на определенную заранее заданную величину. Эти импульсные последовательности управляют соответствующими ключами (силовыми транзисторами) многофазного широтно-ступенчато-импульсного модулятора класса “D” (7). В результате на выходе блока (7) рис.13 образуется усиленная по мощности огибающая ОМ сигнала, которая модулирует по амплитуде РЧ генератор (4). Модуляция происходит на высоком уровне мощности (коллекторная, стоковая). На выходе РЧ генератора формируется усиленный ОМ сигнал

Uвых = M(t)KUmcos0t + (t) , подаваемый на антенну РПДУ.

Использование такого метода усиления ОМ сигнала позволяет построить структурную схему передатчика таким образом, что оконечные и предоконечные каскады модулятора и РЧ генератора работают в ключевом режиме, обеспечивающим максимально возможный КПД устройства.

Рассмотрим случай амплитудной (АМ) и динамической (ДМ) модуляции (см. рис.14), когда модулирующая функция является гармоническим колебанием

Uзв(t) = Uзвcost. (3)

Напряжение РЧ сигнала, сформированное в возбудителе (1 рис.14) Uг=Umcos0t ограничивается, как и в первом случае, в блоке (2), усиливается по мощности в блоке (3) и управляет силовыми ключами (транзисторами) РЧ генератора (4). РЧ генератор рис.14 (блок 4) вырабатывает гармоническое колебание UГ РЧ = k1Uг = k1Umcos0t требуемой мощности.

Модулирующее напряжение ЗЧ (3) подается на блок обработки сигналов звуковой частоты (рис.14, блок 5), где с помощью формирователя режимов АМ/ДМ и сумматора преобразуется в сигнал, имеющий вид:

U(Uзв,t) = Uнес(Uзв) + Uзвcost, (4)

где Uнес(Uзв) - напряжение, обеспечивающее требуемую регулировку напряжения несущей частоты РПДУ.

В случае Uнес(Uзв)=const, передатчик работает в режиме классической АМ с постоянной (нерегулируемой) несущей.

Многофазный широтно-ступенчато-импульсный модулятор класса “D” (рис.14, блок 7) усиливает и выделяет исходный сигнал звуковой частоты (3), а также напряжение несущей частоты РПДУ, регулируемое по заданным в блоке 5 зависимостям:

Uвых.м=К2[Uнес(Uзв)+Uзв COSt . (5)

Рис.14.

Упрощенная структурная схема РПДУ, обеспечивающего режимы амплитудной (АМ) и динамической (ДМ) модуляций.

( здесь рассматриваются случаи амплитудной и динамической модуляции)

- - исходный сигнал звуковой частоты;

- - исходный сигнал радиочастоты (РЧ), вырабатываемый возбудителем;

- - сигнал, обеспечивающий требуемую регулировку напряжения несущей частоты;

-  - суммарный сигнал звуковой частоты;

- - выходное напряжение РПДУ, подводимое к антенне.

Напряжение (5) модулирует по амплитуде РЧ генератор (рис. 14, блок 4) на высоком уровне мощности, в результате чего на антенну подается амплитудно-модулированное напряжение вида:

UАМ/ДМ(t,Uзв) = KUнес(Uзв)1 + mcostcos0t, (6)

где m=Uзв/Uнес(Uзв) индекс (коэффициент) амплитудной модуляции.

Сравнивая рис.13 и рис.14 видим, что структурное построение РПДУ для всех рассматриваемых видов модуляций (АМ, ОМ, ДМ) неизменно, оконечные и предоконечные каскады работают в высокоэффективных ключевых режимах работы, перестройки, в зависимости от вида модуляции, передатчик не требует. Эти непременные условия были сформированы в момент начала разработки структуры РПДУ и полностью выполнены.

Таким образом, доказано, что структурное построение РПДУ в диапазонах ДВ, СВ, КВ для АМ, ДМ, ОМ, DRM одинаково (используются узла функционирующие по единому принципу), однако схемотехническое построение РПДУ для диапазона ДВ,СВ отлично от КВ. Схемотехническое построение РПДУ для различных диапазонов частот и мощностей приведено в Приложении 2. Там же рассмотрены проекты Технических заданий, ценовые и экономические параметры на РПДУ.

7.1.5 Цифровой интерактивный радиоприемник

Это наиболее динамичная часть технологической радиовещательной цепочки. В этой части концепции может быть описан исключительно базовый набор функций цифрового приемника, как исходный вариант для дальнейших маркетинговых проработок фирм производителей бытовой радиоаппаратуры.

Приемник не должен быть слишком маленьким, поскольку должен иметь текстовый дисплей для отображения не менее чем 500 символов (7 - 8 строчек по 64 … 80 символов), не менее чем 32-х кнопочную клавиатуру и акустический объем внутри корпуса для приемлемого звучания.

На рисунке 15 приведена структурная схема базового варианта цифрового интерактивного радиоприемника. При этом необходимо учитывать, что в марте 2005 года в Париже было принято решение о модернизации системы DRM для работы в полосах частот выше 30МГц (технология DRM+ с граничной частотой 120МГц). При этом определена ширина полосы пропускания цифрового звукового сигнала, предназначенного для работы системы DRM+, в 100кГц. В этом случае скорость передачи цифрового потока данных многократно возрастает. В отличие от базовой модели приёмник, при условии такого развития (усовершенствования) стандарта DRM, может иметь жидкокристаллический или матричный цветной дисплей для приёма видеоизображения, записываемого и хранящегося в его основной памяти (памяти с произвольным доступом). А здесь и Интернет и электронная почта и многое другое.



Рисунок 15.

Описание клавиш (как вариант):

Зеленая клавиша с молнией, направленной вниз - запоминание в память пользователя (в записную книжку) заинтересовавшей текстовой информации текущего рекламного ролика.

Красная клавиша с молнией, направленной вверх - отправка SMS сообщения произвольного содержания и по произвольному адресу, набранному с клавиатуры, как и в обычном мобильном телефоне.

F1 - F6 программируемые клавиши, назначение которых определяется ведущим принимаемой радиостанции. Во время проведения радиоигр и интерактивных опросов они могут начинать мигать, указывая на возможность выбора того или иного ответа, текст которых представлен на дисплее. В случае выбора желаемого ответа, отправка соответствующего ему SMS сообщения производится нажатием красной клавиши с молнией, направленной вверх.

Зеленые клавиши - «Вызов меню», «Enter», и перемещение курсора по меню «Влево», «Вправо», «Вверх», «Вниз». Клавиша «Enter» используется также при прямом вводе частоты радиостанции, при наборе SMS сообщений и в других случаях фиксации набора или выбора.

Желтые клавиши - стандартный номеронабиратель, как и у мобильного телефона.

Голубые клавиши - выбор диапазона вещания (модуляции).

Сиреневые клавиши - перестройка по частоте (сканирование или пошагово) и операции с памятью на частоты радиостанций «М». При этом могут быть задействована цифровая клавиатура для ввода частот и клавиатура управления курсором для выбора настроек из памяти.

В случае проведения радио-игр, где необходима персональная идентификация слушателя, она производится по индивидуальному серийному номеру радиоприемника, который отправляется в радиокомпанию автоматически, в теле SMS сообщения, и должен быть указан для слушателя на задней панели приемника.

Помимо программируемых пользователем функций каждый интерактивный радиоприемник должен иметь «сквозной тракт», когда по команде ведущего радиостанции: «Отзовитесь все, кто меня принимает» автоматически отправляется SMS сообщение для проведения оперативного подсчета аудитории по числу радиоприемников, настроенных на данную радиостанцию. Для предотвращения перегрузки сотовых операторов, отправка SMS сообщений по такой команде должна быть рассеяна равновероятно на 10 - 15-и минутном интервале (контроллером радиоприемника) и проводиться исключительно по согласованию с операторами мобильной связи.

Таким образом, интерактивный цифровой радиоприемник (DRM) представляет собой коммуникатор, в состав которого входит собственно вещательный приемный радио-тракт и почти все элементы мобильного телефона. Наличие в таком радиоприемнике довольно большого дисплея позволит в будущем интегрировать в него наладонный компьютер, что открывает серьезные маркетинговые возможности для продвижения на рынок разнофункциональной линейки этого товара и быстрого перехода отечественного радиовещания на цифровую технологию.

Для использования в отдаленных районах, для экспедиций, альпинистов, геологов, летчиков военной и гражданской авиации, моряков, сотрудников МЧС такие коммуникаторы могут быть также снабжены каналом обратной связи через космическую систему спасения КОСПАС - SARSAT или иные ведомственные или открытые спутниковые системы.

Возможность иметь не только радиовещательный прием и прием текстовых сообщений, но и возможность индивидуальной адресации слушателя при наличии канала подтверждения приема делает DRM радиовещание общенациональной системой оповещения и поиска людей. К тому же со стопроцентной окупаемостью за счет коммерческого вещания. А уникальное развивающее влияние радиовещания на экономику регионов будет также серьезно содействовать подъему активности населения по всем регионам страны.

Канал обратной связи интерактивных радиоприёмников.

Включает в себя сотовых операторов (желательно всех, действующих на данной территории, у которых могут быть авторизованы SMS-блоки интерактивных радиоприемников) и SMS-провайдера, которые обеспечивает адресную доставку и статистическую обработку потока SMS сообщений.

В качестве канала обратной связи для специальных применений могут использоваться различные спутниковые системы как гражданского, так и военного или же ведомственного назначения. В частности, для канала обратной связи индивидуальных и трансляционных радиоприемников, предназначенных для авиационного и морского транспорта, а также для экспедиций в удаленные и труднодоступные районы (горы, крайний Север) может использоваться аварийная международная спутниковая система КОСПАС - SARSAT.

В качестве примера, заместитель генерального директора ООО "Инновационная компания U-Net" Сергей Валов предоставил данные по пропускной способности канала передачи SMS сообщений исходя из расчета единомоментной аудитории радиокомпании 400 000 слушателей:

Исходные данные:

1. SMS сообщения передаются по каналу сигнализации с пропускной способностью 2,4 кбит/с.

2. Длина сообщения: Номер сервиса 2 байта(4цифры) + 1байт (код ответа) + ID номера 6 байт + 2 байта заголовок пакета = 11 байт = 88 бит.

3. Теоретическая скорость передачи 2400/88= 27 SMS /c. Учитывая, что на передачу SMS по статистике отводится не более 40% пропускной способности по одному каналу может быть передано не более 10 SMS сообщения в секунду.

4. Радио интерфейс имеет максимальное число 992 канала. Учитывая, что частотное планирование разбивают на 7 под диапазонов, то максимальное число каналов не превышает 992/7=141 канал. Пропускная способность GSM канала на одной базовой станции всех операторов не может превышать 141*10 = 1400 SMS /c.

5. Число базовых станций в регионе (в Москве 300), максимальное число SMS сообщений, которое могут все операторы, составит 300*1400 = 420 000. Это максимальное теоретическое значение для Москвы у всех операторов.

6. Реальное число SMS сообщений не может превысить размера входной очереди на SMSG сервере. Размер входной очереди порядка 10-20 SMS. Это указывает на то, сервер способен обслужить только одну базовую станцию. Общее время передачи сообщений при этом может составить 300 сек.

7. По имеющимся сведениям, такой поток SMS сообщений полностью блокирует весь канал управления и сервер SMSG. В связи с чем, рекомендуются увеличить время приема как минимум в 3 раза.

Таким образом, общее время приема SMS сообщений от 400 000 слушателей может составить порядка 600 - 900сек (10 - 15 минут).

То есть, при получении команды «Отзовитесь все, кто меня слышит», интерактивные радиоприемники, находящиеся в зоне вещания DRM радиостанции и настроенные на ее частоту должны выдать ответный SMS сигнал с растяжкой по времени не менее 15-и минут. В качестве генератора случайных чисел с равномерным законом распределения могут быть использованы три младших разряда индивидуального серийного номера радиоприемника - они будут определять задержку в секундах (0 - 999) от момента получения команды до момента отправки SMS отклика. 15-и минутная оперативность определения численности реальной аудитории слушателей вполне приемлема для радиовещания.

При проведении радио-игр и интерактивных опросов задержка в отправке SMS сообщений должна быть в 50 раз меньше, поскольку по имеющейся статистике (на середину 2006 года), только 2% слушателей принимают активное участие в радио-играх с использованием SMS сообщений. Однако, учитывая дальнейшее продвижение интерактива на радио, стоит заложить увеличение этого числа (к примеру, до 10%) и сделать задержку 0 - 99 секунд, используя в качестве генератора случайных чисел задержки отправки SMS сообщений два младших разряда серийного номера радиоприемника.

Но пока это для нас только мечты, хотя и осуществимые в достаточно сжатые сроки при наличии политической воли и финансовых средств. В настоящий момент вопросу разработки и производства DRM приёмников уделяется повышенное внимание в странах Европы, Ближнего Востока, Китая, Кореи и др. Да и это понятно! Даже упрощённый экономический анализ, не говоря уже о развёрнутых бизнес планах, показывает огромную экономическую привлекательность производства таких устройств. Прибыль от данного вида бизнеса существенно выше, чем от производства и продажи мобильных телефонов. Одних легковых автомобилей только в Москве, где должны будут быть установлены DRM приёмники, насчитывается более 2 миллионов. А есть ещё и область и другие города и грузовой автотранспорт, и железная дорога и многое, многое другое. Упускать такой прибыльный бизнес из России - преступление. Но если мы хотим не быть, как всегда, позади всех, необходимо найти, выделить и привлечь определённый уровень материальных средств на разработку таких устройств, а также выбрать научно-производственные коллективы, способные решить поставленную задачу в кротчайший срок с должным качеством. Организация такого производства должна быть продумана до мельчайших подробностей, после чего её основа прописаны в соответствующей ФЦП. Возможно, электронную комплектацию на первых порах, будь то цифровой процессор для обработки сигнала DSP (Digital System Processor) или чипсет - набор микросхем (различные производители, как отечественные, так и зарубежные), придется приобретать за рубежом. В Приложении 1 приводятся название НИР, ОКР, краткое Техническое задание, а также коллектив и организации, способные успешно решить данную задачу.

8. Возможности системы DRM радиовещания

8.1 Технико-экономические возможности системы DRM радиовещания для учредителя (собственника), радиовещателя, рекламодателя и слушателя

Для учредителя (собственника) DRM радиокомпания обеспечивает покрытие качественным вещанием всей территории региона. Особенно это актуально для радиокомпаний, вещающих на территории Федеральных округов России. Помимо обеспечения населения Федерального округа единой радиопрограммой, эта система также обеспечивает оповещение населения, находящегося как в фиксированном, так и подвижном состоянии. Эти качества DRM системы делают ее привлекательной для инвестиций крупного бизнеса, и будут оказывать образовательное, развивающее и активизирующее влияние на население, и экономику своего региона.

Для радиовещателя DRM радиокомпания представляет собой высоко прибыльный бизнес. А сетевая организация его инфраструктуры позволяет создать собственную горизонтальную сеть получения собственной, региональной и межрегиональной информации, что делает такие компании ориентированные на интересы и нужды собственного региона.

Для рекламодателя DRM радиовещание предоставляет возможность развивать сеть предоставления услуг и распространения товаров на территорию целого региона, что будет активно способствовать развитию крупного регионального бизнеса и, косвенно, будет способствовать децентрализации экономики страны, равномерно поднимая экономику по всей ее территории.

Для слушателя DRM вещание - это иметь полную, исчерпывающую информацию о жизни своего региона, возможность участвовать в крупных промоушн акциях и выигрывать очень крупные призы (сравнимые с призами на федеральных каналах), узнавать о товарах и услугах, производимых в своем регионе, возможность общения со слушателями своего региона через аудиторию своей любимой радиостанции. Возможность слушать радиостанции всего мира. И, наконец, самое главное, иметь персональный коммуникатор, работающий в любой точке страны.

8.2 Экономико-маркетинговое место коммерческого радиовещания среди существующих СМИ, основанное на технических возможностях DRM формата

Цифровое наземное коммерческое радиовещание системы DRM, занимает промежуточное положение между федеральными каналами, такими, как «Радио России», «Маяк», «Юность» и местным, городским радиовещанием в УКВ-ЧМ диапазоне. Данная ниша в радиовещании России пуста и имеется целый пласт потенциальных рекламодателей крупного и среднего бизнеса, заинтересованных в своем продвижении не на отдельные города и не на всю Россию, а на территории конкретных регионов. С этой точки зрения для коммерческого DRM вещания имеются максимально благоприятные предпосылки для освоения нового сегмента рекламного радио-рынка при полном отсутствии конкуренции от других видов СМИ.

8.3 Перечень направлений деятельности, исследований и разработок, необходимых для внедрения в России цифрового наземного радиовещания системы DRM

Данный перечень полностью определяется составными частями технологической радиовещательной цепи, рассмотренной ранее.

Необходимо проведение следующих исследований и разработок:

Разработка детальной архитектуры вещательной DRM компании, рамочной концепции вещания, типового технического комплекса, перечня специальностей, и учебных программ подготовки профессиональных и руководящих кадров для цифрового радиовещания.

Разработка отечественных компьютерных систем на базе уже существующих комплексов «ТРАКТЪ» и «ДИГИТОН» для автоматизации подготовки радиопрограмм и радиовещания в цифровом DRM формате.

Разработка сетевых инфраструктур для организации информационного, программного, коммерческого и публицистического взаимодействия между DRM радиокомпаниями разных регионов, на базе уже существующего РИА «События регионов».

Проектирование и строительство или использование существующих федеральных и региональных каналов доставки программ на базе информационных сетей ВОЛС, а также введение передающих наземных станций спутниковой связи для подачи программ на спутники непосредственно из регионов вещания.

Модернизация и производство новых отечественных передатчиков DRM вещания, реконструкция действующих радиоцентров, строительство новых и ремонт действующих (существующих) антенных систем ДВ, СВ, КВ диапазона для вещания на федеральные округа России и страны СНГ и всего мира.

Выделение полос частот для DRM радиовещания и проведение комплекса мер по обеспечению чистоты эфира от радиопомех.

Проведение научно - исследовательских (НИР) и опытно - конструкторских работ по разработке и организации отечественных производств DRM аппаратуры, в том числе, линейки цифровых интерактивных радиоприемников с единой логикой работы канала текстового сопровождения и канала обратной связи, а также другими, определёнными Техническим заданием, свойствами.

Разработка систем статистической обработки и оперативной доставки смысловых и голосующих SMS сообщений, а также возможностей использования спутниковых систем для канала обратной связи.

8.4 Правовые, технические и маркетинговые задания отраслям промышленности и исследовательским организациям для их решения на этапе реализации государственной программы

Этот пункт должен быть разработан в рамках Федеральной целевой программы. Проекты Технических заданий на основные узлы DRM аппаратуры, согласованные с исполнителями, в качестве примера приведены в Приложениях.

Необходимые мероприятия, а также (ориентировочные) финансовые вложения, требующиеся для внедрения DRM радиовещания, приведены в Приложении 3. В этом же Приложении приведён список предприятий, организаций и коммерческих фирм, а также круг вопросов, в которых они могут быть полезны (а по ряду задач, просто необходимы) для реализации скорейшего внедрения DRM радиовещания Российской Федерации.

8.5 Задачи для PR компании в государственной, независимой и профессиональной радиовещательной прессе по продвижению технологии DRM среди радиовещателей и потенциальных рекламодателей

На самом первом этапе внедрения в нашей стране DRM радиовещания необходимо пояснить коммерческим радиовещателям, что из себя представляет вещание на ДВ, СВ и КВ диапазонах, во всех аспектах: организационном, структурном, маркетинговом, рекламном, информационном, музыкальном, техническом, технологическом и управленческом. Показать принципиальное отличие всей структуры маркетинга радиовещательного бизнеса в УКВ диапазоне, который является исключительно городским, от вещания пространственной волной на огромные территории и на совершенно другой социальный состав аудитории. Показать, что для такого вещания должны быть разработаны совершенно другие форматы и, собственно говоря, DRM радиовещание - это совсем другая структура и другой бизнес.

Для донесения этой информации до вещателей необходима публикация нескольких серий профессиональных статей в ведущих отраслевых журналах BROADCASTING, «Звукорежиссер», «Информ Курьер Связь», «Install-pro», «Телеспутник» и др., направленных на соответствующие профессиональные группы руководителей и сотрудников действующих радиокомпаний. Необходимо, чтобы все эти серии статей опирались бы на единую концепцию внедрения в России DRM радиовещания и идеологически и информационно стыковались бы друг с другом. То есть, нужна системная информационная кампания по донесению до профессионалов радиовещания принципов организации и ведения нового вида радиовещательного бизнеса, очень сильно отличающегося от привычного вещания на УКВ.

Потребуется также проведение значительного числа семинаров и школ на базе как Фонда Независимого радиовещания, АНО «Интерньюс» и подобных радиожурналистских организаций, так и на базе специализированных ВУЗ-ов, например Гуманитарный Институт Телевидения и Радиовещания им. М. А. Литовчина (ГИТР), Факультет журналистики МГУ, МТУСИ и др.

По мере организации в стране DRM радиокомпаний и с появлением на рынке цифровых интерактивных радиоприемников (автомобильных, домашних, офисных, трансляционных, индивидуальных, встраиваемых DRM карт для компьютеров), необходимо начинать продвижение нового вида радиовещания уже в массы потенциальных слушателей. Здесь потребуются популярные статьи в периодической, научно-популярной и бульварной прессе о новых возможностях цифровых интерактивных радиоприемников, а также продвижение новой технологии самими радиокомпаниями, проводя радио-игры с дорогими призами, например, с автомобилями, снабженными цифровыми интерактивными радиоприемниками.

Детальная проработка собственных PR компаний должна планироваться отделами маркетинга каждой DRM радиокомпании с учетом специфики менталитета слушателей на своей территории вещания. При этом на всех общегосударственных радио и телевизионных каналах аналогового вещания необходимо организовать длительные, приблизительно, полугодовые серии еженедельных научно-популярных передач, посвященных внедрению новой технологии - интерактивному радиовещанию с каналом текстового сопровождения.

Для организации таких публикаций и передач необходимо профессионально подготовить газетных, радио и тележурналистов по материалам данной концепции или же предоставить им экспертов из участников КТС по DRM.

8.6 Предложения для системы высшего и среднего образования по подготовке специалистов в области цифрового радиовещания системы DRM

На сегодняшний день в России отсутствует целостная система подготовки профессиональных кадров для государственного и коммерческого радиовещания. Исходя из структуры государственных и коммерческих радиовещательных компаний и технологической цепочки радиовещания, необходима подготовка кадров по ряду направлений и специализаций (помимо звукорежиссуры и радиожурналистики). Это, прежде всего:

- Технологии и производство радиопрограмм различных форматов вещания;

- Организация рекламного производства и технологии продаж радиорекламы;

- Маркетинг, продвижение, организация радио-игр и массовых промоушн акций;

- Организация, экономика и управление в государственном и коммерческом радиовещании;

- Техническое оснащение радиокомпаний (АСК и системы автоматизации вещания);

- Наземные и спутниковые компьютерные сети и каналы доставки информации;

- Разработка и эксплуатация антенно-фидерных систем и радиовещательных передатчиков;

- Современные цифровые технологии;

- Построение высокоэффективных радиотехнических систем.

Для обеспечения потребностей Российского коммерческого радиовещания необходима организация Факультетов Радиовещания при гуманитарных и технических Университетах. В качестве базовых учебных заведений, по вышеприведенным специализациям могут выступить МТУСИ и Гуманитарный институт телевидения и радиовещания им. М. А. Литовчина (ГИТР). Необходима также подготовка специалистов среднего образования для исполнения многочисленных технологических функций по тем же самым специализациям.На этапе подготовки Федеральной Программы в указанных Университетах и учебных заведениях могут быть организованы соответствующие факультеты и разработаны профилированные учебные планы при непосредственном взаимодействии их ректоратов с ответственным органом или головным предприятием по внедрению цифрового вещания.

8.7 Координация внедрения цифрового радиовещания в России с международным DRM консорциумом (www.drm.org). Предложения по организационной базе для проведения технических консультаций, встреч, стажировок и обмена опытом

Поскольку средневолновое и коротковолновое DRM радиовещание является всемирным и осуществляется по международному стандарту, принятому в 77-и крупнейших странах, необходимо на этапе подготовки Федеральной Целевой программы проводить регулярные консультации со всеми подразделениями DRM консорциума. Для этого предлагается на базе КТС по DRM (или кого-либо из его участников) создать административную группу по подготовке и проведению регулярных рабочих встреч с руководством Консорциума, оперативного перевода материалов с русского языка на английский и немецкий и обратно.

Для полноправного участия Российской стороны в работе DRM консорциума необходимо ввести в состав всех его комитетов представителей тематически заинтересованных организаций, входящих в КТС по DRM и финансировать их участие за счет средств Федеральной целевой программы.

Структура консорциума DRM.

Поскольку, в силу огромной протяженности территории России, именно наша страна наиболее заинтересована в эффективном построении системы DRM радиовещания, необходимо входить в состав международного DRM консорциума максимально разумным числом членов и проектировать мировую систему цифрового радиовещания под себя. Европейские страны, в силу своих локальных задач вещания, не могут разработать и реализовать высокоприбыльную систему глобального вещания на большие территории. Поэтому вопросы маркетинга и потребительской функциональности выпускаемых радиоприемников в данном проекте должны задаваться с обязательным участием Российской стороны.

Приложение №1

ПРОЕКТ

«Разработка комплекта оборудования системы цифрового радиовещания в формате DRM»

Исполнители работы: ФГУП НПЦРРТ «Даймонд» -головная организация по работе в целом;

СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, ЛОНИИР, МТУСИ - исполнители частей работы.

СОДЕРЖАНИЕ, СМЕТЫ РАСХОДОВ И СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ.

1. «Разработка кодера MPEG-4 ISO/IEC 14496 и мультиплексора канала MSC для системы DRM»

1.1.Цель работы. Создание промышленных образцов кодера и мультиплексора канала пользовательской информации MSC для комплекса цифрового радиовещания в формате DRM- Digital Radio Mondiale с полным комплектом технической документации, необходимой для его производства.

В результате выполнения данной работы должны быть:

-созданы экспериментальные образцы кодера и мультиплексора канала MSC, структура цифровых данных которых соответствует требованиям стандарта ETSI ES 201 980 v1.2.2, другим нормативным документам EBU и ETSI, относящимся к системе DRM;

-проведено тестирование экспериментальных образцов, выполнен необходимый объем лабораторных и линейных испытаний, оформленных в виде соответствующих Протоколов, подтверждающих работоспособность оборудования, его пригодность для работы в составе системы цифрового радиовещания в формате DRM;

-при разработке экспериментальных образцов изделий должны быть учтены технологические особенности и возможности предполагаемого производителя данного оборудования, подготовлена техническая и измерительная базы для его промышленного производства, а также выполнены работы по международно-правовой защите данного изделия;

-созданы и переданы для эксплуатации промышленные образцы кодера и мультиплексора, а также все необходимая для их производства и опытной эксплуатации документация.

1.2. Общие требования к разрабатываемому оборудованию:

1.2.1. Экспериментальные образцы кодера и мультиплексора должны обеспечить формирование цифрового потока звуковых данных программы стереофонического радиовещания c двумя уровнями защиты от цифровых ошибок, а также последующее его объединение с дополнительными данными, сопутствующими программе.

Разработка кодера дополнительных данных канала MSC не является предметом данной работы;* - на это устройство должно быть отдельное техническое задание, составленное во время разработки и написания ФЦП.

1.2.2. Алгоритмы и программные модели, реализуемые в кодере и мультиплексоре, должны обеспечить получение выходного цифрового потока по своей структуре полностью соответствующего стандарту ETSI ES 201 980 v1.2.2, а также и другим нормативным документам EBU, относящимся к построению и функционированию системы цифрового радиовещания в формате DRM;

1.2.3.Экспериментальные образцы кодера и мультиплексора должны формировать цифровые потоки звуковых и сопутствующих данных, полностью соответствующие по своей структуре требованиям ETSI ES 201 980 v1.2.2 и другим нормативным документам EBU, относящимся к системе DRM.

1.2.4.Интерфейсы кодера и мультиплексора должны удовлетворять требованиям Заказчика и их назначению.

1.2.5.Экспериментальные образцы оборудования должны пройти весь комплекс лабораторных и линейных испытаний, включая и субъективно-статистические экспертизы по оценке качества кодирования. Результат объективной оценки должен выдаваться в шкале, соответствующей рекомендации 562-3 «Субъективная оценка качества звука» МККР, применяемой при проведении субъективно-статистических экспертиз по оценке качества оборудования и сигналов радиовещания и телевидения с принятыми там градациями изменения качества.

1.2.6. Промышленные образцы оборудования должны быть переданы для опытной эксплуатации на радиопередающие центры, а документация на их производство должна быть принята Заказчиком работы.

1.3.Содержание работы:

1.3.1.Разработка частных технических требований к интерфейсам кодера и мультиплексора в соответствии с их назначением, особенностями применения в аппаратурном комплексе цифрового радиовещания формата DRM и дополнительными требованиями Заказчика;

1.3.2.Разработка программных моделей и экспериментальных образцов кодера и мультиплексора системы DRM с алгоритмами работы и программным обеспечением, удовлетворяющим требованиям стандарта ETSI ES 201 980 v1.2.2 и другим нормативным документам EBU, относящимся к системе DRM;

1.3.3.Разработка и тестирование экспериментальных образцов кодера и мультиплексора, проведение их лабораторных и линейных испытаний, включая и проведение субъективно-статистических экспертиз по оценке качества алгоритма компрессии;

1.3.4.Разработка промышленных образцов изделия и документации на его производство;

1.3.4.Проведение совместно с заводом-изготовителем технологической подготовки производства, создание первых промышленных образцов кодера и мультиплексора.

1.4. Перечень отчетных материалов по работе:

-требования, предъявляемых к MPEG-кодеру и мультиплексору канала MSC с указанием их назначения, места включения, требуемых интерфейсов;

-описание программных моделей кодера и мультиплексора, алгоритмов их работы с оценкой их соответствия требованиям стандарта ETSI ES 201 980 v1.2.2 и другим нормативным документам EBU, относящимся к системе DRM;

-описание структуры, особенностей построения, режимов работы экспериментальных образцов кодера и мультиплексора канала MSC, как части оборудования цифрового радиовещания в формате DRM;

-результаты тестирования программных моделей, а также результаты лабораторных и линейных испытаний, созданных на их основе трёх экспериментальных образцов данного оборудования, оформленные в виде соответствующих Протоколов, утвержденных Заказчиком;

- документация, необходимая для серийного производство изделия, выполненная в соответствии с нормативными документами;

-изложение методов проведения испытаний разработанного оборудования, как в лабораторных условиях, так и при его работе в составе аппаратурного комплекса системы цифрового радиовещания, а также и при производстве на заводе-изготовителе;

- три образца изделия.

1.6. Этапы работы:

Этап 1. Разработка технических требований к аппаратно-программным средствам и интерфейсам кодера и мультиплексора канала MSC, предназначенных для работы в составе комплекса цифрового радиовещания в формате DRM;

Этап 2. Разработка программных моделей кодера стандарта MPEG-4 ISO/IEC 14496-3 и мультиплексора канала MSC для системы DRM;

Этап 3. Доработка программных моделей с учетом результатов их тестирования и разработка на их основе экспериментальных образцов кодера и мультиплексора канала MSC для системы DRM;

Этап 4. Доработка экспериментальных образцов кодера и мультиплексора с учетом их предварительного тестирования и прослушивания; проведение их лабораторных испытаний совместно с Заказчиком; оформление Протоколов оценки пригодности разработанных устройств, составление отчета о работе в целом.

Этап 5. Разработка и изготовление совместно с предприятием-изготовителем промышленных образцов кодера и мультиплексора с учетом технологической базы предприятия и требованиями нормативных документов.

Этап 6. Проведение финальных испытаний кодера и мультиплексора в составе комплекса цифрового радиовещания в формате DRM.

Сроки выполнения работы 2,0 года

Этапы 1-3 срок выполнения 1,0 год

Форма отчетности: - алгоритм работы и программная модель кодера и мультиплексора;

протоколы испытаний,

Этапы 4-6 - 1 год

Форма отчетности - три промышленных образеца кодера,

протоколы испытаний;

комплект документации, необходимый для серийного производства.

Ориентировочная СМЕТА на разработку:

Фонд зарплаты 12,5 млн. рублей

Технические средства

для разработки и отладки

программного обеспечения FPGA 1, 2 млн. рублей

Измерительное оборудование 1,3 млн. рублей

Специальное измерительное оборудование 1,35 млн. рублей

Специальное программное обеспечение 0,5 млн. рублей

Командировочные расходы 0,35 млн. рублей

Комплектующие изделия и элементная база 2,5 млн. рублей Расходы на документацию, на проведение испытаний 1,0 млн. рублей

Итого: 20,7млн. рублей.

2. «Разработка OFDM/QAM-модулятора системы DRM»

2.1.Цель работы.

Создание промышленного образца модулятора OFDM/QAM для комплекса цифрового радиовещания в формате DRM- Digital Radio Mondiale с полным комплектом технической документации, необходимой для его производства.

В результате выполнения данной работы:

-должен быть создан промышленный образец OFDM/QAM модулятора, параметры и характеристики которого должны соответствовать требованиям стандарта ETSI ES 201 980 v1.2.2 и другим нормативным документам EBU, относящимся к системе DRM;

-проведено его тестирование, выполнен необходимый объем линейных испытаний, оформленных в виде соответствующих Протоколов, подтверждающих работоспособность и пригодность устройства для использования в составе оборудования системы цифрового радиовещания в формате DRM;

-при разработке данного изделия должна быть подготовлена техническая база для его промышленного производства, а также выполнены работы по международно-правовой защите данного изделия;

-переданы для эксплуатации промышленные OFDM/QAM-модулятора, а также все необходимая для его производства и опытной эксплуатации документация.

2.2.Общие требования к OFDM/QAM модулятору:

2.2.1.Промышленный образец модулятора OFDM/QAM должен обеспечить передачу цифрового потока системы DRM по радиоканалу с требуемой стандартом ETSI ES 201 980 v1.2.2 скоростью передачи цифрового потока и полосой частот радиосигнала;

2.2.2. Алгоритмы и программные модели, реализуемые в модуляторе, должны обеспечить получение радиосигнала, структура которого полностью удовлетворяет стандарту ETSI ES 201 980 v1.2.2 в части относящейся к радиосигналу, а также и другим нормативным документам EBU и ITU-R, затрагивающим функционирование системы DRM;

2.2.3.Промышленный образец модулятора OFDM/QAM должен сформировать на промежуточной частоте радиосигнал, полностью соответствующий по своей структуре требованиям ETSI ES 201 980 v1.2.2 и другим нормативным документам EBU, относящимся к системе DRM;

...