De voortdurende ontwikkelingen in digitale processors hebben ze ongelooflijk snel gemaakt. De tijd om softwareprogramma’s (zoals elektronische functies) uit te voeren werd steeds korter tot het punt waarop traditionele analoge signaalbehandelingsschakelingen overbodig werden.
Om analoge elektrische signalen te verwerken is er vandaag de keuze om elektronische schakelingen te ontwikkelen of om de elektrische signalen om te zetten in getallen die m.b.v. een computer verwerkt kan worden. De omzetting van signalen naar getallen die we digitaliseren noemen, gebeurt met een elektronisch circuit dat een analoog-naar-digitaal omzetter (ADC) wordt genoemd. Na digitale verwerking kan het verkregen digitale signaal weer omgezet worden in een continu analoog signaal.
In de meeste gevallen is het omzetten van het signaal naar het digitale domein, het verwerken met software en het weer omzetten naar het analoge domein eenvoudiger, nauwkeuriger en goedkoper dan het ontwikkelen van een specifiek elektronisch circuit om dezelfde bewerking uit te voeren.
Dit wordt digitale signaalverwerking genoemd. DAB is een typisch elektronisch systeem dat niet kan worden gerealiseerd met behulp van traditionele elektronische schakelingen. De signaalverwerking moet zo nauwkeurig zijn dat de traditionele elektronische schakelingen nooit de precisie zouden kunnen bereiken die nodig is om DAB te laten werken. DAB is niets meer dan een hoop digitale signaalverwerking die een personal computer gemakkelijk aankan.
In feite kunnen alle audio- en base-band signalen, zelfs de base-band modulator, behandeld worden door software op een PC (personal computer). Alleen het (analoge) RF-gedeelte (lees: zender) zal gebruik moeten maken van traditionele elektronica.
Het RF-gedeelte kan gerealiseerd worden met standaard SDR-technologie (Software Defined Radio). Dit zijn standaardschakelingen die een digitaal base-band signaal ontvangen dat door een computer wordt geproduceerd en dit signaal transformeren naar de RF-passband om te worden versterkt en verzonden (door de antenne omgezet in elektromagnetische golven).
Het SDR-circuit is voornamelijk een fysieke kwadratuurmodulator met een lokale oscillator waarvan de frequentie door de aangesloten PC kan worden geprogrammeerd op de gevraagde uitzendfrequentie.
Wat hebben we uiteindelijk geleerd over DAB?
– In DAB worden elektrische signalen niet verwerkt door elektronische circuits, maar door software-algoritmen op een computer. DAB is dus voornamelijk elektronica via software.
– De analoog-digitaalomzetter (ADC) is een noodzakelijk elektronisch circuit om signalen door software te laten behandelen en die continue signalen omzet in discrete getallenreeksen. Ook het omgekeerde is mogelijk: de digitale getallen kunnen terug worden omgezet in het originele continue signaal door een schakeling die een digitaal-naar-analoog conversie (DAC) wordt genoemd.
– Om het door software gemaakte DAB-signaal uit te zenden, gebruiken we nog een andere technologie: software-defined radio (SDR) circuit. De kern van het SDR-circuit is de kwadratuurmodulator.
Conclusie
We moeten drie belangrijke dingen begrijpen om DAB te begrijpen:
- De vele DAB software-algoritmes (wat doet de software precies?)
- Hoe worden continue signalen getransformeerd naar digitale signaalgetallen en hoe werkt het omgekeerde proces?
- Wat is kwadratuurmodulatie en hoe wordt het base-band signaal een pass-band signaal dat klaar is om uit te zenden?