Een dergelijk systeem plukt een DAB-signaal afkomstig van een andere DAB+ zender uit de lucht (met een ontvangstantenne) en zendt het binnen een bepaalde bijzonder korte tijdslimiet terug uit via een zendantenne. Dit gebeurt op hetzelfde kanaal en in een SFN-netwerk, zonder dat ontvangst- en zendsignaal elkaar storen.
Het systeem respecteert ook de synchronisatieregels zodat ontvangst- en zendsignaal elkaar zullen versterken, zoals dit ook gebeurt tussen twee onafhankelijke DAB+ zenders die in SFN-mode werken.
M.a.w. laat het ons een straf stukje techniek noemen.
Zie ook het Europese EU FP6 project PLUTO
Een van de doelstellingen van het PLUTO-project is “broadband technologieën” zoals DVB-T, DVB-H en DAB spectrum efficienter maken. Het gebruik van kleine “on-channel repeaters” is één van de voorgestelde oplossingen in dit project.
De meeste nieuw ontwikkelde technologieën betreffende echo-cancelling vloeien meestal voort uit dit Europese project.
Er zijn twee belangrijke voorwaarden te vervullen i.v.m. on-channel DAB repeaters:
1. Het risico op terugkoppeling tussen zend- en ontvangstantenne dient zo laag mogelijk gehouden te worden zodat het systeem niet gaat oscilleren (onstabiel worden).
De meeste radiomakers kennen dit fenomeen onder de vorm van de fluittoon (oscillatie) die ontstaat wanneer de luidspreker (zender) instraalt op de microfoon (ontvanger). Het principe is eigenlijk identiek.
Naast het correct plaatsen van de antennes (richtantennes) en het ontkoppelen/isoleren van de antennes (ver van elkaar op een manier dat ze elkaar zo min mogelijk beïnvloeden), gebruikt men voor DAB “on-channel repeaters” de technologie van “echo- cancelling“. Eenvoudig uitgelegd gaat men eigenlijk het eigen opgewekte zendsignaal elimineren in het ontvangstsignaal van de ontvanger.
Voor echo cancelling wordt meestal een adaptieve FIR-filter (Fast Impulse Response filter) toegepast. Met adaptief bedoelen we dat de parameters van het (meestal digitaal) filter kunnen aangepast worden. Het resultaat van de autocorrelatie stuurt zo het filter aan zodat echo’s onderdrukt worden.
We denken dat hier genoeg lectuur over te vinden is op het internet. We willen enkel meegeven dat correlatie een statistische techniek is, gebruikt om twee reeksen van getallen te vergelijken. Autocorrelatie zoekt overeenkomsten in één reeks getallen die zich voordoen over bepaalde tijdsintervallen ∆Tn (echo’s).
2. Om de regels van SFN niet te overtreden, is het bijkomend probleem dat het zendsignaal slechts een tiental µs vertraagd kan worden ten opzichte van het ontvangstsignaal. M.a.w zoals bij twee onafhankelijke DAB-zenders moet het uitgezonden signaal van twee zenders elkaar versterken en niet elimineren!
DAB heeft daarvoor een ingebouwd mechanisme dat een kleine verschuiving toelaat. Dit mechanisme is nodig om SFN netwerken te laten werken. De afstand van twee SFN-zenders tot de ontvanger die beide zenders ontvangt, is meestal niet gelijk. Gezien beide signalen zich voortplanten met een gelijke snelheid (lichtsnelheid), zullen beide signalen steeds een kleine beetje verschoven zijn in de tijd. Het mechanisme om dit op te vangen is het zgn. “Guard Interval”, een korte pauze van 246 µs voor het uitzenden van ieder symbool (op iedere draaggolf).
Het mathematische proces van “autocorrelatie” en “adaptief FIR-filter” moet dus binnen een heel korte tijd kunnen uitgevoerd worden!
Zelfs heel snelle DSP’s (Digitale Signaal Processoren) kunnen dit niet in enkele tientallen µs realiseren. Daarom moet men de berekeningen met veel snellere hardware doen. Hier komt dan weer de “FPGA” (Field Programmable Gate Array) ter hulp.
Het is een chip met duizenden geïntegreerde digitale poortschakelingen. Deze poorten kunnen willekeurig met elkaar verbonden worden door de chip te programmeren. Zo kunnen complexe hardware schakelingen snel gerealiseerd worden en kan men ook een snelle digitale echo-cancelling schakelingen maken.
Eens de schakeling werkt, kan men voor grotere oplagen eventueel een specifieke chip maken voor deze functie. Dergelijke chips noemt men dan “ASIC” (Application Specific Integrated Circuit). Het is de toekomst van de elektronica en vindt dus normaliter ook zijn plaats in de DAB-technologie.