Veja aqui o que é Drm    Digital Radio Mondiale

Adaptação simples para recepção Drm com um Icom IC725,

para uso com o software

Por PY4ZBZ  (Criado em 13-09-2004, atualizado em 03-12-2007)

Veja também aqui como receber DRM com um SDR (software defined radio)

Veja aqui a recepção de HamDRM com o SDRZero.

Como não tenho um receptor com 10 khz de banda passante plana e FI com freqüência central em torno de 12 kHz, resolvi fazer um teste adaptando um IC725. 

Esta freqüência de FI corresponde à freqüência central que o sinal DRM deve ter, para que possa ser processado pela placa de som. Portanto, corresponde na verdade a uma freqüência de áudio. Esta freqüência também é conhecida como freqüência zero ou DC do sinal DRM, e é identificada com o tracejado vermelho na tela do espectro de entrada do Dream, como mostra a figura seguinte, e onde o valor da FI ou freqüência DC do sinal DRM é, neste exemplo, de 7 kHz. Observe a banda ocupada pelo sinal DRM, que no caso vai de 2 kHz até 12 kHz, portanto ocupa uma banda de 10 kHz. O resto do espectro corresponde ao ruído existente na banda de 0 a 24 kHz. Observe também que a freqüência máxima do espectro é de 24 kHz, que é exatamente a maior freqüência que pode ser amostrada por uma placa de som operando a 48 kHz de taxa de amostragem, também conhecida como freqüência de Nyquist, que é igual a metade da taxa de amostragem. O Dream usa 48 kHz de taxa de amostragem.

Portanto, esta freqüência de FI  pode ter qualquer valor dentro dos limites seguintes:

- maior que a metade da banda DRM , (para que o limite inferior do sinal DRM esteja a cima de 0 kHz)

- menor que a metade de (freqüência de amostragem da placa de som menos banda DRM).(para que o limite superior do sinal DRM esteja abaixo da freqüência de Nyquist)

Bdrm / 2 < FI < (Fam - Bdrm) / 2

Como o Dream usa uma freqüência de amostragem 48 kHz e sendo a banda mais usada em DRM a de 10 kHz, a  FI deve ser maior que 5 kHz e menor que 19 kHz. (ou em media 12 kHz)

A figura seguinte mostra o diagrama em blocos simplificado do IC725, e o ponto onde é retirado o sinal para ser enviado para a placa de som, em line in:

No lugar do filtro opcional para CW-N, simplesmente liguei um capacitor de 27 pF, deixando assim passar todo o sinal da segunda FI em 9 MHz. Assim, a banda passante do receptor ficou bem maior que os 10 kHz necessários, pois usa apenas os circuitos LC do amplificador da 2a FI em 9011,5 kHz, e porque a 1a FI em 70 MHz também tem banda maior que 10 kHz. As figuras seguintes mostram a banda passante original com o uso do filtro SSB, e a banda larga resultante da modificação:

O receptor fica operando em CW-N, para ter o oscilador BFO do demodulador de produto ligado e usar a nova FI larga. Apresenta uma resposta de áudio razoavelmente plana até um pouco mais de 10 kHz. As curvas acima foram levantadas diretamente na saida de IC5, com o analisador de espectro "Spectrogram", injetando ruído branco na entrada do receptor e usando tempo de integração (media) de 10 segundos.

E o sinal de áudio = FI em 12 kHz, que agora ocupa até mais de 15 kHz, deve ser retirado diretamente na saída do demodulador de produto, IC5, antes do filtro passa baixo R133/C125, por meio de um capacitor de bloqueio da componente DC de 100 nF, como indicado (seta vermelha) nas figuras seguintes:

Mas tem um problema: esta banda na verdade é composta de duas bandas laterais, superior (indesejada ou freqüência imagem) e inferior (desejada) sobrepostas, na saída do demodulador de produto. Com isso, se existir uma emissora na freqüência imagem do sinal DRM desejado, esta será recebida sobre o sinal DRM, interferindo nele. Portanto, é necessário ter sorte de não existir nada na freqüência imagem ou então sintonizar o receptor de forma a ter a freqüência imagem fora da banda do sinal DRM e mantendo o sinal DRM de tal forma a ficar com a freqüência central entre 6 e 16 kHz. E mesmo não existindo nenhum sinal na freqüência imagem, todo o ruído desta banda é sobreposto ao ruído da banda desejada, quase dobrando o nível do ruído ! Veja a figura seguinte:

Obs.: no IC725, a FI de 9 MHZ tem espectro invertido porque a primeira FI  (70,4515 MHz) = VFO - Frx (batimento inferior) e a segunda FI (9 MHz) = 1aFI - 61,44 MHz (batimento superior)  (veja diagrama em blocos acima).

A figura seguinte mostra um exemplo da interferência causada pela freqüência imagem, que no caso é uma transmissão AM, onde podem ser vistos a portadora e as raias laterais. Observe que a freqüência imagem muda em sentido inverso a sintonia da freqüência desejada. O espectrograma seguinte foi feito variando a sintonia do receptor em aproximadamente 2 kHz para cima. Inicialmente (parte inferior da figura), o sinal AM estava dentro da banda DRM desejada, devido a sobreposição mostrada na figura acima, e com a mudança de sintonia, passou a ficar por fora, não interferindo mais: 

Para eliminar a freqüência imagem, seria necessário, no lugar do capacitor de 27 pF, um filtro passa banda com 10 kHz de largura e freqüência central de 6 a 16 kHz acima de 9010 kHz, que é a freqüência da portadora do BFO injetada no demodulador de produto em CW-N.

Em 12-09-2006, consegui fazer algo melhor ainda que o filtro anteriormente mencionado: passei a utilizar um SDR, radio definido por software, com o qual foram resolvidos os problemas da freqüência imagem e do filtro, que agora é totalmente ajustável. Vejam aqui.

PRIMEIRA RECEPÇÃO DRM DE PY4ZBZ, em 12-09-2004:

Entre 18:00 e 19:55 UTC, usando uma antena dipolo de meia onda para 14,2 MHz, consegui sintonizar em 15435 kHz a emissora DRM da Deutsche Welle. Como o transmissor fica em Sines (Portugal) e tem antenas com feixe dirigido para a Europa central, o sinal que chega ao Brasil é bem fraco (junto com a má propagação), e apesar dos 80 KW de potencia. A figura seguinte mostra como o feixe é altamente direcional (existe também um feixe onidirecional em Wertachtal, Alemanha e outro feixe direcional em Trincomalle, Sri Lanka. Os feixes de Sines e Wertachtal são sincronizados com precisão de 1 ms na mesma freqüência para permitir uma recepção livre de desvanecimento seletivo na área de cobertura comum):

Além da baixa intensidade do sinal recebido no Brasil, o sinal também sofre de muito desvanecimento seletivo, causado pela propagação multi-caminhos, como pode ser visto nos espectrogramas seguintes, feitos em horários diferentes:

Durante estas duas horas, consegui apenas cinco minutos de recepção !... mas em alta fidelidade. As figuras seguintes mostram os resultados obtidos com o software Dream:

Foi obtida nos melhores momentos uma relação sinal/ruído de quase 18 db no sinal 64 QAM. Seriam necessarios pelo menos 21 dB para ter uma recepção constante. Quem sabe um dia vamos ter transmissões DRM dirigidas para o Brasil ou até mesmo transmitidas no Brasil ?

Observe que a opção "Flip Input Spectrum" está ligada, pois como foi mostrado anteriormente, o espectro da FI de 9 MHz do IC725 é invertido, sendo a banda ligeiramente mais favorecida a inferior do sinal RX. Como o oscilador BFO do demodulador de produto está em 9010 kHz e o sinal demodulado DRM com centro em 9 kHz, a sua freqüência central na FI de 9 MHz é de 9019 kHz, o que é conseguido sintonizando o receptor em 15444 kHz para receber o sinal DRM em 15435 kHz !

 (obs.: a escala de freqüência da figura abaixo deve ser invertida, pois o espectro do Dream está invertido !):

A figura acima mostra o sinal DRM, entre 10 e 20 kHz (na verdade entre 4 e 14 kHz, pois o espectro está invertido: flip) com apenas da ordem de 10 dB acima do ruído, portanto muito fraco, pelos motivos explicados anteriormente. Em 5 kHz, (na verdade 19 kHz) uma portadora que apareceu as 19:00 GMT, com freqüência real de 15425 kHz. Esta portadora não modulada não interferiu na recepção DRM por estar bem fora da banda do sinal DRM, mas teve como efeito colateral diminuir o ganho do receptor pela atuação no AGC, pois o seu nível é bem maior que do sinal DRM. Este é outro problema da minha solução simples para recepção DRM...

Ouça aqui 7 segundos (para não ocupar muito espaço !...) de sinal de áudio DRM recebido por PY4ZBZ.

Em 14-09-2004 consegui receber o sinal da Radio Netherlands, RNWB, que fica na ilha Bonaire, e com feixe dirigido para os USA, portanto também de costas para o Brasil ! :

A figura seguinte mostra o "Log" gerado pelo Dream:

Em 01-10-2004, as 15:25 UTC consegui captar em 15790 kHz, o sinal da TDF, com transmissor na cidade de Issoudun, França, com feixe dirigido para o Marocco. Veja aqui as monstruosas antenas Alliss rotativas ligadas a transmissores de 500 kW.

Outras emissoras DRM recebidas:

Em 17-02-2005 finalmente consegui captar uma transmissão DRM feita pela TDF na Guiana Francesa, com 100% de decodificação de áudio durante mais de meia hora, a partir de 12:45 GMT :

Outras emissoras recebidas, Radio Sweden com transmissor em Sackville, Canada, e Radio Kuwait, transmissor em Sulaibiyah, Kuwait, ambas com feixe dirigido para a Europa :

Em 15-12-2005 consegui captar pela primeira vez uma transmissão estéreo, junto com canal de dados "Journaline", que consiste em textos diversos como noticias etc... A tela funciona como em HTML, e apresenta diversas paginas, que no caso da figura abaixo, são em inglês e alemão. A janela branca do receptor Dream também mostra pequenos textos, que mudam de minuto em minuto e em diversas línguas: 

As 15 horas UTC (-7mn no gráfico abaixo), a emissora mudou de 19,96 kbps+1,0 kbps+1,0 kbps para 17,26 kbps+0,2 kbps (em 64 QAM para o MSC), causando um aumento na relação SNR em RF de mais de 4 dB, e de menos de 10% de sinal OK para quase 100% :

Em 20-12-2005, consegui captar pela primeira vez as imagens do "Slideshow", simultaneamente com o "Jornaline" e o som estéreo ! :

A figura seguinte mostra mais um exemplo de desvanecimento seletivo que acomete o sinal em ondas curtas, e que causa fortes distorções no áudio das emissoras comuns de AM, e que não tem efeito algum no sinal digital COFDM, desde que esteja acima de um determinado limiar. Podem ser observados os "notchs" (freqüências onde ocorrem grandes atenuações do sinal: parte escuras do espectrograma) que se deslocam aleatoriamente em freqüência, e criando as vezes bonitos desenhos:

Um DX DRM: Transmissão da RNW, na cidade de Flevo, Holanda, para a Espanha, com 40 kW, e 7330 kHz. Captei apenas os dados FAC e SDC... pois o QRM na banda de 40 metros a noite não permitia SNR maior que 13 dB:

Primeira transmissão DRM em português : a radio CVC em Santiago do Chile, 15 kW, dirigido para o Brasil (apesar de estar escrito "Spanish", a transmissão era em português):

Primeira transmissão DRM no Brasil : Finalmente, em 14-10-2007, consegui captar a primeira transmissão DRM SIMULCAST feita no Brasil, pela Radiobras, no caso a Radio Nacional de Brasília, em ondas medias 980 kHz. Devido a interferência de varias emissoras de AM no sinal digital centrado em 970 kHz, decodifiquei apenas a FAC e as vezes o SDC. Impossível decodificar o MSC, pois a relação sinal-ruído não passava de 4 dB, quando seriam necessários pelo menos 15 dB, já que o MSC estava em 64 QAM. O modo de transmissão DRM foi o modo A. A figura seguinte mostra a tela do Dream, com eixo de freqüência corrigido para mostrar a freqüência original dos sinais. Pode ser visto parte do sinal AM acima de 975 kHz e o sinal DRM entre 965 e 975 kHz. Em 970 kHz pode ser vista a portadora interferente de uma outra emissora de AM , e em 969,5 kHz,uma interferência EMI local:

A figura seguinte também mostra o espectro DRM Simulcast, junto com o espectrograma (waterfall), onde podem ser vistos o sinal AM de 980 kHz, centrado em -6000Hz na figura, e o sinal DRM com centro em 970 kHz ou -16000Hz na figura. Podem ser vistos os 3 pilotos do sinal DRM, com banda de 10 kHz, e a forte interferência causada pelas emissoras AM em 970 kHz, assim como interferências variáveis em 971 e 982 kHz (-15900 e -4000Hz), provavelmente EMI causada por fontes chaveadas ou outros equipamentos eletrônicos:

Em 17-10-2007, o nosso colega Arnaldo PY4BL de Belo Horizonte (que não tem o forte QRM que tenho aqui em Sete Lagoas), conseguiu decodificar o MSC por alguns segundos. O áudio digital tinha banda de 14 kHz. Ouçam uma amostra aqui. A figura seguinte mostra a evolução da SNR e o instante da decodificação, no minuto -3, por volta das 19 horas:

No dia 27-10-2007, consegui decodificar o audio. Vejam a tela:

LINKS :

Aqui está uma lista atualizada das emissoras DRM, com horários, freqüências, origem e direção do feixe, nas bandas de ondas longas, médias e curtas.

Outro site DRM: drmrx.org

Veja aqui algumas modificações em receptores para recepção de DRM.

Veja aqui mais software e hardware como por exemplo o crystal mixer.

Veja também aqui como receber DRM com um SDR (software defined radio)

Download:

Faça aqui o download da ultima versão compilada do DREAM para Windows.

Você precisa também: qt-mt230nc.dll  (DLL usada pelo Dream).

Software DRMcalc para log. de RX DRM e outros.