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PROJET TUTEURESCIENCE EN FÊTE

&DIGITAL RADIO MONDIALE

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SOMMAIREScience en Fête1. Introduction2. Le Week-End3. Notre démonstration4. Conclusion

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SOMMAIREDigital Radio Mondiale1. Introduction2. Comment ça marche3. L’OFDM4. Les Softwares5. Conclusion

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Science en Fête

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IntroductionLa fête de la Science à Colmar édition 2oo6 s’est déroulée Place de la Mairie le Vendredi 13 et Samedi 14 Octobre de 9h à 18h ainsi que le Dimanche 15 Octobre de 10h à 17h.

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IntroductionLe but de cette manifestation était de faire découvrir aux petits comme aux grands plusieurs exposants qui présentaient diverses démonstrations en rapport avec leur travail ou études.

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Le Week-EndNous avons pu comptés quelques 20 stands qui avaient des sujets tels que la Santé, la Science de la vie et de la terre ou encore image et Science.Les étudiants de l’IUT de Colmar ont présenté un Système de transmissions numériques d’images compressées.

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Le Week-EndDurant ce Week-End de nombreuses personnes sont venues au Village des Sciences.Le Vendredi nous avons reçus beaucoup d’enfants à l’occasion d’une sortie dans le cadre scolaire.Le Samedi encore beaucoup d’enfants, certains venant avec l’école, d’autres avec leur parents.Enfin le Dimanche beaucoup de familles se sont déplacées pour découvrir les différents stands.

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Notre démonstration

Notre démonstration s’effectuait avec 2 ordinateurs, un jouant le rôle d’émetteur et le second de récepteur. Ainsi qu’un Analyseur de spectre et d’un Générateur de Signal.

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Notre démonstration

Avec l’émetteur nous choisissons une image en noir et blanc en 512x512 format .pgm que nous compressions puis une fois modulé en QPSK sur une fréquence porteuse nous transmettions les données vers le SMU 200A.

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Notre démonstration

Grâce au SMU 200A nous pouvions rajouter du bruit lors de la transmission au récepteur. Et avec l’analyseur de spectre nous pouvions voir le niveau de bruit et notre signal qui s’en détachait.Le récepteur lui, faisait l’opération inverse de l’émetteur. Et ainsi nous retrouvions notre image d’origine.

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ConclusionCe Week-End de la Fête de la Science à pu nous permettre de partager nos connaissances auprès d’enfants comme d’adultes.Des photos de l’événement sont disponibles ici.Le programme du Week-End est disponible ici en format pdf.

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Digital Radio Mondiale

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IntroductionLa Digital Radio Mondiale, soit DRM, est une norme de radio diffusion numérique.Cette norme a été développé par un consortium de constructeurs, de chercheurs et de diffuseurs.Ce groupement d’entreprises voit leur but atteint en juin 2003 lors du lancement officiel du DRM à Genève.

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IntroductionLe DRM utilise les bandes de fréquences AM existantes, dans des bandes de fréquences inférieures à 30Mhz ce qui correspond aux ondes courtes, moyennes et longues.La qualité du son est supérieur à la radio traditionnelle, puis on peut également transporter des données en plus du son.

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Comment ça marche

Au départ il faut numériser le signal audio. Il s’agit du codage de la source. La norme de compression utilisée est le MPEG-4 (choix du diffuseur). On profite également de ce traitement pour améliorer la qualité du signal audio.

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Comment ça marche

Comme le DRM ne transmet pas que du son, on rajoute des données avec le son. Ces données peuvent être des images ou encore du texte.Puis, une fois que toutes les données ont été codées, on multiplexe le tout. C’est-à-dire qu’on fait passer tout au sein d’un même canal/flux.

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Comment ça marche

Après codage et multiplexage, le programme (son et données) est envoyé au site de diffusion. C’est lui qui va émettre le signal selon la planification de fréquence.Avec un seul site on peut couvrir un, voir plusieurs pays.

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Comment ça marche

En ce qui concerne la réception, l’utilisateur doit s’équiper d’un récepteur compatible DRM avec lequel il pourra recevoir la musique ainsi que du texte ou des images associées à la musique.

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OFDMLa modulation utilisée est l’OFDM. Ce qui correspond à Orthogonal Frequency Division Multiplexing. En plus de la modulation il y a un codage d’erreur associé qui peut être variable.Tout cela doit faire face aux phénomènes d’interférences, de multi-trajets et d’effet Doppler

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OFDMLe consortium a défini 4 niveaux possibles de transmissions qui définissent les paramètres de l’OFDM utilisés pour une transmission.1. Canal de transmission de type Gaussien avec peu de multi-trajets et peu d'effet Doppler. Ceci est pour une diffusion locale ou régionale.

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OFDM2. Canal de transmission avec un étalement en temps conséquent. Ceci est pour une diffusion à moyenne échelle, il est fréquemment utilisé.3. Comme le 2 mais avec un effet Doppler plus conséquent . Ceci est pour une diffusion longue distance.

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OFDM4. Comme 2 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.

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OFDMNiveau Espacement

entre porteusesNombres de porteuses

9khz 10khz 18khz 20khz

1 41,66khz 204 228 412 460

2 46,88khz 182 206 366 410

3 68,18khz / 138 / 280

4 107,14khz / 88 / 178

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OFDMDifférents paramètres peuvent être modifiés, tels que l’intervalle de garde. En effet avec les multi trajets et interférences il peut y avoir des échos d’un symbole envoyé. C’est-à-dire que lors de la réception d’un symbole S5 il peut y avoir des échos du signal précédent S4

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OFDMOn peut encore influer sur le paramètre appelé l’entrelacement de temps, le time interleaving. Cela mélange, brasse sur un certain temps les données afin 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.Cela « facilite » et optimise les CCE.

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Les SoftwaresPlusieurs logiciels sont disponibles sur internet afin de recevoir voir même de visualiser les signaux DRM.Il y a Dream avecun PDF disponible

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Les SoftwaresIl y a également Diorama, qui lui s’utilise avec Matlab. Diorama est disponible ici.Avec les détails de l’installation ici.

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ConclusionNous avons pu voir le fonctionnement de la Digital Radio Mondiale. Chaque année de nouvelles stations, de nouveaux diffuseurs se dirige vers la DRM, qui par sa vaste couverture géographique et son transport à la fois de sons et de données va toucher de plus en plus de monde.

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ConclusionEt nous avons aussi vu l’OFDM, la modulation utilisé par la DRM. L’OFDM doit « faire face » à plusieurs types de pollutions tels que les interférences, le bruit, les multi-trajets ou encore l’effet Doppler. Pour cela différents paramètres sont ajustés par le diffuseur.

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FINMerci de votre attention et de l’intérêt que vous avez porté à notre travail.

BURKHARD FrédéricHERRY Marc-AntoineMARTIN MarcelPERESSON Bruno

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Ondes courtesLeur longueur variant entre 10 et 100 mètres. Elles se propagent par l’onde de sol à la surface de la terre et par réflexions sur les couches les plus élevées de l’atmosphère (ionosphère). Elles peuvent ainsi permettre la diffusion de programmes à de très grandes distances, notamment les programmes à vocation internationale.Elles utilisent les bandes des hautes fréquences : la largeur de spectre disponible est de 3970 kHz répartis en 12 gammes de fréquences. Retour

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Ondes moyennesLeur longueur variant entre 190 et 600 mètres. Elles se propagent par onde de sol et par onde aérienne et sont utilisées pour la diffusion de programmes à couverture régionale. C’est la bande la plus utilisée en AM.

Elles utilisent la bande des moyennes fréquences, le spectre s’étendant de 526.5 à 1606.5 kHz en Europe. Retour

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Ondes longuesLeur longueur variant entre 1 et 2 kilomètres. Elles suivent la surface de la terre et peuvent parcourir plusieurs centaines de kilomètres.

Elles utilisent les fréquences les plus basses : le spectre alloué dans cette gamme de fréquences s’étendant de 148.5 à 283.5 kHz.

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