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 07

-09-2013)

 

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

Veja aqui a recepção de HamDRM com o SDRZero.

Veja aqui Transmissões de teste da TDF com IMAGENS !

DRM+  Para faixa de VHF

DRM com 20 kHz de banda

DRM da Europa em ondas medias !

Recepção DRM com RTL-SDR dongle

 

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 áudio. Vejam a tela:

Em 23-03-2009, durante uma pequena abertura da propagação, recebi alguns minutos do áudio digital da Radio Maria em 26010 kHz, transmissor de apenas 100 W, em Andrate, Itália. Em 11-04 recebi novamente alguns minutos, por volta de 19:00 UTC:

 

Em 30-03-2009 captei o áudio da HPT AIR (All India Radio) com transmissor em Khampur, com 50 kW, dirigidos para a Europa, em 9950 kHz :

 

Em 19-04-2009 captei a emissão especial seguinte, em17545 kHz:

Em 15 e 16 de Maio 2009, mais transmissões da TDF com IMAGENS ! Veja aqui.

 

Em 23-04-2009 captei a mais distante transmissão DRM, a 19100 km, praticamente nos antípodas, a KFBS da FEBC, Far East Broadcasting Company, situada em Saipan, uma das ilhas Marianas do norte, antigamente conhecidas como "Islas de los Ladrones", no oceano pacifico oeste. Com feixe de 20 kW dirigido para o Japão, em 11650 kHz, as 09:45 UTC:


 

Em 20-03-2011 recebi durante alguns minutos, e pela primeira vez, uma transmissão DRM em modo A com 20 kHz de banda. Foi uma ajuda da propagação que permitiu captar a Vatican Radio, com apenas 200 W em 26060 kHz. Observem um detalhe interessante no espectro: a frequência zero fica na mesma posição de uma transmissão com 10 kHz, sendo as 232 portadoras suplementares acrescentadas a direita das 228 existentes no modo A de 10 kHz. A transmissão também comportava o journaline:

Ouçam aqui um pequeno trecho do áudio estéreo !

Em 14-08-2012  as 19:00 UTC recebi a transmissão da Voice Of Nigeria em 15120 kHz, modo C/10kHz 16/16 QAM:

 

Em 07-09-2013 entre 22:30 e 23:15 UTC, captei a Radio Andernach da Alemanha, em 11650 kHz, faltando alguns dB para decodificar o áudio. Mas o Jornaline em multimedia foi copiado 100%, como mostram as figuras seguintes:

 

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)

Recepção DRM com RTL-SDR dongle

 

Download:

 

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

Aqui tem outras versões compiladas, sendo a estável a 1.10.6cvs.

Tutorial : Recepção DRM com RTL-SDR

Softwares:  DRM-LOG PLOTTER  e  DRMcalc  para log. de recepção DRM e outros.