Hlavní menu

Analyzátor příjmu a obsazenosti spektra

Analyzátor příjmu je výpočetní systém pro analýzu kvality příjmu vysílačů FM, TV a sítí DVB-T a T-DAB na sadě definovaných bodů. Systém dle zadaných podmínek vyhledá všechny nadprahové zdroje signálu pro zadané body a provede podrobný výpočet rušení pro každý vysílač. V případě SFN sítí vypočte pokrytí/rušení v rámci jednotlivých SFN. Výsledkem výpočtu je detailní informace o možnostech a kvalitě příjmu pro každý zadaný bod včetně grafického zobrazení.

Analyzátor příjmu dále řeší úlohu analýzy obsazenosti spektra, vyhledá a zobrazí všechny kmitočty, které se v daném bodě vyskytují s nadprahovou intenzitou.

Množina vstupních bodů pro analýzu může být zadána manuálně nebo přenesena z dalších spolupracujících systémů jako např. Databáze allotmentů.

Výpočetní algoritmy a parametry vycházejí ze standardů konference Chester 97 a souvisejících dokumentů.

Systém Analyzátor příjmu pracuje s datovým subsystémem RadioBase2, ze kterého načítá vysílače pro analýzu. Pro vizualizace zadaných bodů, vysílačů a profilů šíření signálů využívá Analyzátor příjmu komponenty systémy RadioLab.

Základní funkce a vlastnosti
  • výpočet úlohy analýza přijímaných signálů v bodě včetně kvantifikace kvality příjmu a rušení
  • výpočet úlohy obsazenosti spektra – nalezení všech nadprahových signálů v daném bodě
  • manuální zadání bodů pro analýzu, zadání pomocí lokalizace v mapách prostředky Mapového Serveru
  • zadání bodů pro analýzu přenesením sady bodů z jiných systémů (např. Databáze Allotmentů)
  • automatické vyhledání nebo manuální zadání vysílačů užitečného signálu, které mají v daném bodě nadprahovou úroveň signálu
  • automatické vyhledání nebo manuální zadání rušících vysílačů, optimalizováno pro úlohy velké dimenze
  • zobrazení terénního profilu šíření užitečného signálu pro zvolený bod a vysílač
  • zobrazení terénního profilu šíření rušícího signálu pro zvolený bod a rušící vysílač
  • nastavení relativního časování v rámci SFN a vyhodnocení poměrů v zadaných bodech pro modifikovanou síť
  • možnost modifikace výkonu vysílače a posouzení vlivu této změny
  • nastavení všech parametrů výpočtů i zobrazení
  • možnost uložení a načtení úlohy, t.j. definice bodů analýzy, vysílačů užitečného signálu, vysílačů rušících a výsledků výpočtu
  • zobrazení podrobného strukturovaného záznamu o průběhu výpočtu s informacemi o rozhodování

Koncepce systému

Analyzátor příjmu je výpočetní systém komplementární k systému Sítě SFN. Na rozdíl od systému Sítě SFN, kde je zadáním sada vysílačů užitečného signálu a výstupem plošná analýza pokrytí, je zde vstupem specifikace místa pro analýzu, systém nalezne užitečné vysílače sám a provede detailní vyhodnocení podmínek příjmu a rušení v zadaných bodech. Tyto body mohou být přeneseny z jiných systémů (např. testovací body referenční situace, hraniční body allotmentů DVB nebo DAB a podobně).

Výpočet může být proveden automaticky, kdy je vstupem pouze množina bodů pro analýzu, vysílače užitečného signálu i jejich rušící se vyhladají automaticky, nebo manuálně, kdy uživatel zadá také vysílače užitečného signálu popř. vysílače rušící a systém provede pouze vyhodnocení pokrytí a rušení.

Další úloha, kterou Analyzátor příjmu řeší, je analýza obsazenosti spektra. Pro každý zadaný bod systém zjistí dotazem do databáze vysílačů intenzity pole od jednotlivých nadprahových zdrojů signálu a zobrazí je spolu s dúležitými topologickými informacemi v tabulce nebo grafu.

Vlastní výpočet je řádově rychlejší než plošná analýza v Sítích SFN, většina výpočetního času je spotřebována na vyhledání a načtení užitečných a rušících vysílačů.

Hlavní bloky výpočtu

Vstupem pro výpočty je množina bodů a dvě množiny vysílačů – vysílače užitečného signálu a vysílače rušící a sada parametrů určující metody výpočtů. Výpočty lze rozčlenit do několika základních kroků, se kterými souvisejí hlavní funkční bloky i jednotlivé části uživatelského rozhraní. Tyto kroky lze aktivovat jednotlivě v sekvenci nebo opakovaně při změně některého parametru.

Výsledkem pro dané zadání a nastavení je tabulka vysílačů, klasifikace kvality jejich signálu – příjmu v každém bodě zadané množiny a grafické znázornění v podobě spektrálních čar s vyznačenou úrovní rušení.

Definice množiny bodů pro analýzu

Body lze individuálně přidávat nebo rušit přímo nebo pomocí služeb mapového serveru. Sada bodů může být uložena do souboru definice úlohy a později načtena.

Image

Definice množiny vysílačů užitečného signálu

manuální (vysílače lze přidávat nebo rušit pomocí služeb datového serveru RadioBase) nebo automatické, kdy je proveden výběr vysílačů s nadprahovým užitečným signálem minimálně v jednom ze zadaných bodů. Sada vysílačů užitečného signálu (spolu s dalším nastavením výpočtů) může být uložena do souboru definice úlohy a později načtena.

Zadání vysílačů užitečného signálu
Zadání vysílačů užitečného signálu

Nalezení rušících vysílačů

manuální (uživatel zadává rušící vysílače obdobně jako užitečné) nebo automatické, kdy je proveden výběr potenciálních zdrojů rušení (dle kmitočtové podmínky) a následná eliminace vysílačů, jejichž příspěvek rušení je podprahový. Při uložení úlohy do souboru je možné zároveň uložit také seznam rušících vysílačů.

Při automatickém vyhledání rušících vysílačů je proveden výběr potenciálních zdrojů rušení (dle kmitočtové podmínky) a následná eliminace vysílačů, jejichž příspěvek rušení je podprahový.

Vyhodnocení rušení

Pro každý bod a každý užitečný vysílač, který v tomto bodu vykazuje nadprahovou úroveň je metodou PowerSum vypočtena celková úroveň rušícího signálu a provedeno vyhodnocení kvality/rušenosti příjmu. Výsledkem je pro daný zvolený bod seznam vysílačů užitečného signálu a pro zvolený vysílač v tomto seznamu (tabulce) sada jeho vysílačů rušících.

Implementované algoritmy pro výpočet intenzity signálu:

  • ITU 370
  • ITU 370 s korekcí pro clearence angle
  • ITU 370 s korekcí pro zvlnění terénu (delta h)
  • ITU 370 s korekcí pro clearence angle a delta h
  • Vídeňská metoda (HCM)
  • Optimalizovaná Vídeňská metoda
  • Metoda RDK-2 (kombinovaná difrakční metoda vyvinutá v TESTCOM)
  • ITU-R P.1546 včetně všech korekcí

Tabulky obsahují důležité informace o intenzitě signálu, rušení a o topologii úlohy.

Parametry užitečných vysílačů:

  • jméno vysílače
  • kanál/kmitočet
  • výkon
  • intenzita signálu v bodě
  • relativní intenzita vztažená k min. úrovni pro dané pásmo
  • sumární hodnota rušení (nuisance)

Parametry rušících vysílačů

  • jméno vysílače
  • kanál/kmitočet
  • výkon
  • azimut a vzdálenost od zvoleného bodu
  • intenzita signálu
  • ochranný poměr

Tabulka výsledků pokrytí a rušení
Tabulka výsledků pokrytí a rušení

Systém umožňuje zobrazit terénní profil mezi zvoleným bodem a označeným vysílačem užitečného nebo rušícího signálu.

Zobrazení profilu šíření rušícího signálu
Zobrazení profilu šíření rušícího signálu

Přijímané kmitočty v daném bodě
Graf znázornění přijímaných kmitočtů v daném bodě

Jednofrekvenční sítě

Pro jednofrekvenční sítě DVB a DAB je navíc vyhodnocena celková úroveň od všech vysílačů příslušné sítě. Pro zvolenou síť je možné editovat relativní časování jednotlivých vysílačů a provést přepočet pokrytí sítě samotné nebo s respektováním rušení ostatních zdrojů.

Modifikace relativního časování SFN
Modifikace relativního časování SFN

Vyhodnocení obsazenosti spektra

Výstupem této úlohy je seznam zdrojů signálu, které mají v daném bodě nadprahovou úroveň a graf obsazenosti spektra.

Zobrazené parametry:

  • jméno vysílače
  • kanál/kmitočet
  • výkon
  • azimut a vzdálenost od zvoleného bodu
  • intenzita signálu

Image

Požadavky na instalaci a provoz

Windows 98, Windows Me, Windows NT 4.0 a Windows 2000 a Windows XP. Doporučené platformy jsou Windows NT 4.0 a Windows 2000 a Windows XP.

Požadavky na pracovní stanici (doporučené):

  • CPU z taktem cca 800 MHz nebo vyšší
  • RAM 256 MB nebo větší (128 MB na Windows 9x/NT)
  • pevný disk UDMA 33 nebo lepší, volný prostor alespoň 300MB (bez mapových dat)
  • zobrazovací subsystém s rozlišením alespoň 1024 x 762 HiColor nebo TrueColor
  • Na méně výkonných stanicích bude systém pracovat, odezva bude však pomalejší.

Instalační CD obsahuje kromě vlastního systému Analyzátor příjmu a obsazenosti spektra komponenty rozšiřující operační systém a komponenty runtime:

Aktualizace OS:

  • Internet Explorer 5.01 (vyžadováno na Windows 95 a Windows NT 4.0)
  • Windows NT ServicePack 5 (Windows NT 4.0)
  • Windows 2000 Service Pack 3 (volitelný)

Rozšíření OS:

  • Rozšíření pro systém nápovědy (vyžadováno na Windows 9x a Windows NT 4.0)
  • DCOM 95 (pouze Windows 95)
  • MDAC 2.5 (Microsoft Data Access Components) – pouze Windows 9x a Windows NT 4.0

CRC Runtime 2.6 - runtime komponenty a knihovny

RadioLab 3.0a a vyšší

Datový subsystém RadioBase 2.0 a vyšší.